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開關電源的干擾介紹及抗干擾設計
時間(jian):2022-06-26 字號

開關(guan)(guan)電(dian)源(yuan)作為運用于開關(guan)(guan)狀況(kuang)的(de)能量轉(zhuan)化(hua)設備(bei),開關(guan)(guan)電(dian)源(yuan)的(de)電(dian)壓、電(dian)流改變率(lv)很高,所(suo)以產生的(de)干(gan)擾強度也比(bi)較大(da)。

干擾(rao)(rao)源主要(yao)會集在功率(lv)開(kai)關(guan)期(qi)間以(yi)及與之(zhi)相連的(de)(de)散熱器和(he)高平變壓器,相關(guan)于數字電路干擾(rao)(rao)源的(de)(de)方位較為清楚。開(kai)關(guan)頻率(lv)不高(從幾十千赫和(he)數兆赫茲),主要(yao)的(de)(de)干擾(rao)(rao)形(xing)式是傳導(dao)干擾(rao)(rao)和(he)近場干擾(rao)(rao)。而印(yin)刷線(xian)(xian)路板(PCB)走線(xian)(xian)通常選用手工布(bu)線(xian)(xian),具有**的(de)(de)隨意性,這增加(jia)了 PCB 散布(bu)參數的(de)(de)提取和(he)近場 干擾(rao)(rao)估量的(de)(de)難度。

1MHZ 以內:以差(cha)模干擾為主(zhu),增(zeng)大 X 電容就可處(chu)理;

1MHZ—5MHZ:差(cha)模共模混合,選用(yong)輸入端并(bing)(bing)一系(xi)列(lie)X電容來濾除差(cha)摸(mo)干擾并(bing)(bing)分析出(chu)是哪種干擾超(chao)支并(bing)(bing)處理;

5M:以上以共(gong)(gong)摸干擾為主,選用(yong)抑制(zhi)共(gong)(gong)摸的辦法(fa)。關于外殼接地的,在地線上用(yong)一個磁(ci)盤(pan)繞2圈會(hui)對(dui)10MHZ以上干擾有較大的衰減(diudiu2006);

關于25--30MHZ不過(guo)能夠選(xuan)用加大對地Y電容、在變壓(ya)器(qi)外面包銅皮、改(gai)變PCBLAYOUT、輸(shu)出(chu)(chu)線前面接一(yi)個雙線并(bing)繞的小磁環(huan),最(zui)少繞10圈、在輸(shu)出(chu)(chu)整流管兩(liang)頭(tou)并(bing) RC 濾(lv)波器(qi)。

30—50MHZ:遍及是 MOS 管高速(su)注冊(ce)關斷引起(qi),能夠用(yong)增大MOS驅動電(dian)阻,RCD緩沖電(dian)路(lu)選用(yong) 1N4007慢管,VCC供(gong)電(dian)電(dian)壓用(yong) 1N4007慢管來處理。

100—200MHZ:遍及是輸出整流管反向(xiang)恢復電流引起,能夠(gou)在整流管上串磁珠

100MHz—200MHz:之間(jian)大部分(fen)出于 PFCMOSFET及(ji)PFC二(er)極管,現在MOSFET及(ji)PFC二(er)極管串磁珠有作用,水(shui)平方(fang)向基(ji)本能夠處理問(wen)題(ti),但筆直方(fang)向就沒辦法了。

開(kai)關電源(yuan)的(de)(de)輻射(she)一般只會(hui)(hui)影響到 100M 以下的(de)(de)頻段。也能夠(gou)在 MOS,二極管上加相(xiang)應吸收回路,但效(xiao)率會(hui)(hui)有(you)所下降(jiang)。

設計(ji)開(kai)關(guan)電源時防止(zhi) EMI 的措施(shi)

1.把噪(zao)音電路節點(dian)的(de) PCB 銅箔面(mian)積**極(ji)限地減小(xiao);如(ru)開關管的(de)漏極(ji)、集電極(ji),初次級繞組的(de)節點(dian),等。

2.使輸入和輸出端遠離噪音元件,如變壓(ya)器(qi)線包,變壓(ya)器(qi)磁芯,開(kai)關管(guan)的散熱片,等等。

3.使(shi)噪(zao)音元件(如未遮(zhe)蓋的變(bian)壓器(qi)線(xian)包,未遮(zhe)蓋的變(bian)壓器(qi)磁(ci)芯,和(he)開關管,等(deng)等(deng))遠(yuan)離(li)外殼(ke)邊(bian)際,因(yin)為在正常操作下外殼(ke)邊(bian)際很(hen)可能靠近外面的接(jie)地線(xian)。

4.如果變(bian)壓器(qi)沒有運(yun)用電場屏(ping)蔽,要堅持屏(ping)蔽體和(he)散熱片遠離變(bian)壓器(qi)。

5.盡量減小以下電流環的(de)面積(ji):次級(ji)(ji)(輸出)整流器(qi),初(chu)級(ji)(ji)開關功率器(qi)材,柵極(ji)(基極(ji))驅動線路,輔佐整流器(qi)。

6.不要將門極(基極)的驅動返饋(kui)環路(lu)和初級開關電路(lu)或輔(fu)佐(zuo)整流電路(lu)混在一同。

7.調整優化阻尼電阻值(zhi),使它在開關的死區時(shi)間(jian)里不產生振鈴響聲。

8.防止 EMI 濾(lv)波(bo)電感飽滿。

9.使拐彎節點和次(ci)級電(dian)路(lu)的元件遠離初(chu)級電(dian)路(lu)的屏蔽體或(huo)許開關管的散熱片。

10.堅持初級電路的擺(bai)動的節(jie)點和元件本(ben)體遠(yuan)離屏蔽或許散熱(re)片。

11.使(shi)高(gao)頻輸(shu)入的 EMI 濾波器(qi)靠近輸(shu)入電纜(lan)或許(xu)連接器(qi)端。

12.堅持高頻輸出(chu)的 EMI 濾波器靠近輸出(chu)電線端子。

13.使 EMI 濾(lv)波器對面的 PCB 板的銅箔(bo)和(he)元件本體之間堅持一(yi)定(ding)距離。

14.在輔佐線圈的(de)整流(liu)器的(de)線路上放一些(xie)電阻。

15.在(zai)磁棒線圈上并聯阻尼(ni)電阻。

16.在輸出 RF 濾波(bo)器兩頭并聯阻(zu)尼(ni)電阻(zu)。

17.在(zai) PCB 設計(ji)時答(da)應放 1nF/500V 陶瓷電容(rong)器或(huo)許(xu)還能夠是一串(chuan)電阻(zu),跨接在(zai)變壓器的初(chu)級的靜端和輔佐繞組之間。

18.堅持 EMI 濾波器遠離功(gong)率變壓器;尤其是(shi)防止定位在繞包的端部。

19.在 PCB 面積滿足的情況下,可(ke)在 PCB 上(shang)留下放(fang)屏蔽繞組(zu)用的腳位和放(fang) RC 阻尼(ni)器(qi)(qi)的方位,RC 阻尼(ni)器(qi)(qi)可(ke)跨接(jie)在屏蔽繞組(zu)兩頭。

20.空間(jian)答應的話在開關(guan)功率場效應管(guan)的漏極和門(men)極之間(jian)放一(yi)個小徑向引線電(dian)容(rong)器(米勒(le)電(dian)容(rong),10 皮法(fa)/1 千(qian)伏電(dian)容(rong))。

21.空間答應的話放一個小的 RC 阻尼器在直流輸(shu)出端。

22.不要把 AC 插(cha)座與(yu)初級開關管的(de)散熱片靠在(zai)一(yi)同。


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