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干擾源對開關電源干擾的解決方案

2022-03-17

    EMI干擾源對開關電源干擾的解決方案一般來說,來自外界輻射,雷擊、或電網的抖動、等對電源開關的相關組成器件如整流二管,高頻變壓器,功率開關管等外部環境的干擾是開關電源的EMI干擾源的主要體現。首先:介紹輻射干擾的傳輸通道。


    (1)在開關電源中,能構成輻射干擾源的元器件和導線均可以被假設為天線,從而利用電偶子和磁偶子理論進行分析;二管、電容、功率開關管可以假設為電偶子,電感線圈可以假設為磁偶子;


    (2)沒有屏蔽體時,電偶子、磁偶子,產生的電磁波傳輸通道為空氣(可以假設為自由空間);


    (3)有屏蔽體時,考慮屏蔽體的縫隙和孔洞,按照泄漏場的數學模型進行分析處理。其次:是傳導干擾的傳輸通道


    (1)容性耦合


    (2)感性耦合


    (3)電阻耦合


    a.公共電源內阻產生的電阻傳導耦合


    b.公共地線阻抗產生的電阻傳導耦合


    c.公共線路阻抗產生的電阻傳導耦合


    以下是EMI干擾源相關的抑制方案:


    1.高頻變壓器的屏蔽


    為防止高頻變壓器的漏磁對周圍電路產生干擾,可采用屏蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場。屏蔽帶一般由銅箔制作,繞在變壓器外部一周,并進行接地,屏蔽帶相對于漏磁場來說是一個短路環,從而抑制漏磁場更大范圍的泄漏。


    高頻變壓器,磁心之間和繞組之間會發生相對位移,從而導致高頻變壓器在工作中產生噪聲(嘯叫、振動)。渦街流量計為防止該噪聲,需要對變壓器采取加固措施:


    (1)用環氧樹脂將磁心(例如EE、EI磁心)的三個接觸面進行粘接,抑制相對位移的產生;


    (2)用“玻璃珠”(Glassbeads)膠合劑粘結磁心,效果更好。


    分開來講開關電源EMI抑制有9大措施:


    (1)合理的PCB設計


    (2)壓敏電阻的合理應用,以降低浪涌電壓


    (3)減小dv/dt和di/dt(降低其峰值、減緩其斜率)


    (4)阻尼網絡抑制過沖


    (5)采用合理設計的電源線濾波器


    (6)采用軟恢復特性的二管,以降低高頻段EMI


    (7)有源功率因數校正,以及其他諧波校正技術


    (8)有效的屏蔽措施


    (9)合理的接地處理


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