開(kāi)關(guān)電源EMC必須掌握的幾個(gè)概念(3)

2012年03月21日 12:02 來(lái)源:本站整理 作者:秩名 我要評(píng)論(0)

  ③高頻變壓器

  高頻變壓器的初級(jí)線圈、開(kāi)關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開(kāi)關(guān)電流環(huán)路可能會(huì)產(chǎn)生較大的空間輻射,形成輻射干擾。如果電容濾波容量不足或高頻特性不好,電容上的高頻阻抗會(huì)使高頻電流以差模方式傳導(dǎo)到交流電源中形成傳導(dǎo)干擾。需要注意的是,在二極管整流電路產(chǎn)生的電磁干擾中,整流二極管反向恢復(fù)電流的di/dt遠(yuǎn)比續(xù)流二極管反向恢復(fù)電流的di/dt大得多。作為電磁干擾源來(lái)研究,整流二極管反向恢復(fù)電流形成的干擾強(qiáng)度大、頻帶寬。但是,整流二極管產(chǎn)生的電壓跳變遠(yuǎn)小于功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的電壓跳變。因此,也可不計(jì)整流二極管產(chǎn)生的│dv/dt│影響,把整流電路當(dāng)成電磁干擾耦合通道的一部分來(lái)研究。

  ④分布電容引起的干擾

  開(kāi)關(guān)電源工作在高頻狀態(tài),因而其分布電容不可忽略。一方面,散熱片與開(kāi)關(guān)管集電極間的絕緣片接觸面積較大,且絕緣片較薄,因此兩者間的分布電容在高頻時(shí)不能忽略。高頻電流會(huì)通過(guò)分布電容流到散熱片上,再流到機(jī)殼地,產(chǎn)生共模干擾;另一方面,脈沖變壓器的初次級(jí)之間存在著分布電容,可將原邊電壓直接耦合到副邊上,在副邊作直流輸出的兩條電源線上產(chǎn)生共模干擾。

  ⑤雜散參數(shù)影響耦合通道的特性

  在傳導(dǎo)干擾頻段(《30MHz),多數(shù)開(kāi)關(guān)電源干擾的耦合通道是可以用電路網(wǎng)絡(luò)來(lái)描述的。但是,開(kāi)關(guān)電源中的任何一個(gè)實(shí)際元器件,如電阻、電容、電感乃至開(kāi)關(guān)管、二極管都包含有雜散參數(shù),且研究的頻帶愈寬,等值電路的階次愈高。因此,包括各元器件雜散參數(shù)和元器件間的耦合在內(nèi)的開(kāi)關(guān)電源的等效電路將復(fù)雜得多。在高頻時(shí),雜散參數(shù)對(duì)耦合通道的特性影響很大,分布電容的存在成為電磁干擾的通道。另外,在開(kāi)關(guān)管功率較大時(shí),集電極一般都需加上散熱片,散熱片與開(kāi)關(guān)管之間的分布電容在高頻時(shí)不能忽略,它能形成面向空間的輻射干擾和電源線傳導(dǎo)的共模干擾。

  二、開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的控制技術(shù)

  要解決開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾問(wèn)題,可從3個(gè)方面入手:1)減小干擾源產(chǎn)生的干擾信號(hào);2)切斷干擾信號(hào)的傳播途徑;3)增強(qiáng)受干擾體的抗干擾能力。因此,開(kāi)關(guān)電源電磁電磁干擾要控制技術(shù)主要有:電路措施、EMI濾波、元器件選擇、屏蔽和印制電路板抗干擾設(shè)計(jì)等。

  ①減少開(kāi)關(guān)電源本身的干擾

  ● 軟開(kāi)關(guān)技術(shù):在原有的硬開(kāi)關(guān)電路中增加電感和電容元件,利用電感和電容的諧振,降低開(kāi)關(guān)過(guò)程中的du/dt和di/dt,使開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通時(shí)電壓的下降先于電流的上升,或關(guān)斷時(shí)電流的下降先于電壓的上升,來(lái)消除電壓和電流的重疊。

  ● 開(kāi)關(guān)頻率調(diào)制技術(shù):通過(guò)調(diào)制開(kāi)關(guān)頻率fc,把集中在fc及其諧波2fc、3fc…上的能量分散到它們周圍的頻帶上,以降低各個(gè)頻點(diǎn)上的EMI幅值。該方法不能降低干擾總量,但能量被分散到頻點(diǎn)的基帶上,從而使各個(gè)頻點(diǎn)都不超過(guò)EMI規(guī)定的限值。為了達(dá)到降低噪聲頻譜峰值的目的,通常有兩種處理方法:隨機(jī)頻率法和調(diào)制頻率法。

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