設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)防止EMI的22個(gè)措施開關(guān)電源教程

Kivy · 發(fā)表于 2020-7-20 11:52:39

導(dǎo)讀： 作為工作于開關(guān)狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置，開關(guān)電源的電壓、電流變化率很高，產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大；干擾源主要集中在功率開關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對于數(shù)字電路干擾源的位置較為清楚。

　作為工作于開關(guān)狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置，開關(guān)電源的電壓、電流變化率很高，產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大；干擾源主要集中在功率開關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對于數(shù)字電路干擾源的位置較為清楚；開關(guān)頻率不高（從幾十千赫和數(shù)兆赫茲），主要的干擾形式是傳導(dǎo)干擾和近場干擾；而印刷線路板（PCB）走線通常采用手工布線，具有更大的隨意性，這增加了 PCB 分布參數(shù)的提取和近場干擾估計(jì)的難度。

　　1MHZ 以內(nèi)----以差模干擾為主，增大 X 電容就可解決

　　1MHZ---5MHZ---差模共�；旌希捎幂斎攵瞬⒁幌盗蠿電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標(biāo) 并解決;5M---以上以共摸干擾為主，采用抑制共摸的方法。對于外殼接地的，在地線上用一個(gè)磁環(huán)繞 2 圈會(huì)對 10MHZ 以上干擾有較大的衰減（diudiu2006）;對于 25--30MHZ 不過可以采用加大對地 Y 電容、在變壓器外面包銅皮、改變 PCBlayout、輸出線前面接一個(gè)雙線并繞的小磁環(huán)，最少繞 10 圈、在輸出整流管兩端并 RC 濾波器。

　　30---50MHZ 普遍是 MOS 管高速開通關(guān)斷引起，可以用增大 MOS 驅(qū)動(dòng)電阻，RCD 緩沖電路采用 1N4007 慢管，VCC 供電電壓用 1N4007 慢管來解決。

　　100---200MHZ 普遍是輸出整流管反向恢復(fù)電流引起，可以在整流管上串磁珠

　　100MHz-200MHz 之間大部分出于 PFCMOSFET 及 PFC 二極管，現(xiàn)在 MOSFET 及 PFC 二極管串磁珠有效果，水平方向基本可以解決問題，但垂直方向就很無奈了

　　開關(guān)電源的輻射一般只會(huì)影響到 100M 以下的頻段。也可以在 MOS，二極管上加相應(yīng)吸收回路，但效率會(huì)有所降低。

　　設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)防止 EMI 的措施

　　1.把噪音電路節(jié)點(diǎn)的 PCB 銅箔面積最大限度地減小;如開關(guān)管的漏極、集電極，初次級(jí)繞組的節(jié)點(diǎn)，等。

　　2.使輸入和輸出端遠(yuǎn)離噪音元件，如變壓器線包，變壓器磁芯，開關(guān)管的散熱片，等等。

　　3.使噪音元件（如未遮蔽的變壓器線包，未遮蔽的變壓器磁芯，和開關(guān)管，等等）遠(yuǎn)離外殼邊緣，因?yàn)樵谡２僮飨峦鈿み吘壓芸赡芸拷饷娴慕拥鼐€。

　　4.如果變壓器沒有使用電場屏蔽，要保持屏蔽體和散熱片遠(yuǎn)離變壓器。

　　5.盡量減小以下電流環(huán)的面積：次級(jí)（輸出）整流器，初級(jí)開關(guān)功率器件，柵極（基極）驅(qū)動(dòng)線路，輔助整流器。

　　6.不要將門極（基極）的驅(qū)動(dòng)返饋環(huán)路和初級(jí)開關(guān)電路或輔助整流電路混在一起。

　　7.調(diào)整優(yōu)化阻尼電阻值，使它在開關(guān)的死區(qū)時(shí)間里不產(chǎn)生振鈴響聲。