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開關電源的干擾介紹及抗干擾設計
時間:2022-06-26 字號

開(kai)關電源作為運用于開(kai)關狀況的(de)(de)能量轉(zhuan)化設備,開(kai)關電源的(de)(de)電壓、電流改變(bian)率很高,所以產生的(de)(de)干擾強度也比較大。

干(gan)擾源(yuan)主要(yao)會集(ji)在功(gong)率(lv)開(kai)關(guan)期間以及與之相連的散(san)(san)熱器(qi)和(he)高平變壓器(qi),相關(guan)于(yu)數字電路(lu)干(gan)擾源(yuan)的方位較為清楚。開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)不高(從幾十千赫和(he)數兆赫茲),主要(yao)的干(gan)擾形式是傳導干(gan)擾和(he)近場(chang)干(gan)擾。而(er)印刷(shua)線(xian)路(lu)板(PCB)走線(xian)通(tong)常選用(yong)手工布(bu)線(xian),具有**的隨意性,這增加了 PCB 散(san)(san)布(bu)參數的提取(qu)和(he)近場(chang) 干(gan)擾估量的難度。

1MHZ 以內:以差模干擾為主,增大(da) X 電容就可處理;

1MHZ—5MHZ:差模共模混(hun)合(he),選用輸入端并(bing)(bing)(bing)一系列(lie)X電容來濾除(chu)差摸干擾(rao)并(bing)(bing)(bing)分析(xi)出(chu)是哪種干擾(rao)超(chao)支(zhi)并(bing)(bing)(bing)處理;

5M:以上以共摸干(gan)(gan)擾(rao)為主,選用(yong)抑制共摸的(de)(de)辦法。關于外殼接(jie)地(di)的(de)(de),在地(di)線上用(yong)一個(ge)磁盤繞(rao)2圈(quan)會對(dui)10MHZ以上干(gan)(gan)擾(rao)有較大(da)的(de)(de)衰減(diudiu2006);

關于25--30MHZ不(bu)過能(neng)夠選用加大對(dui)地Y電容、在(zai)變(bian)壓(ya)器(qi)外面(mian)包銅(tong)皮、改變(bian)PCBLAYOUT、輸出線前(qian)面(mian)接一個雙線并繞(rao)的小磁環,最(zui)少繞(rao)10圈(quan)、在(zai)輸出整流管兩(liang)頭(tou)并 RC 濾(lv)波器(qi)。

30—50MHZ:遍(bian)及是 MOS 管(guan)高速注冊關斷引起,能夠用增大MOS驅動電阻,RCD緩沖電路選用 1N4007慢管(guan),VCC供(gong)電電壓用 1N4007慢管(guan)來處理。

100—200MHZ:遍及是輸出(chu)整(zheng)流(liu)管反向恢(hui)復(fu)電流(liu)引(yin)起,能夠在整(zheng)流(liu)管上串磁珠

100MHz—200MHz:之間大部分出(chu)于(yu) PFCMOSFET及PFC二極管(guan),現在MOSFET及PFC二極管(guan)串磁珠有作用,水平(ping)方向(xiang)基本能夠處理問題,但筆直方向(xiang)就(jiu)沒(mei)辦(ban)法了。

開(kai)關電(dian)源的輻射一(yi)般只會影(ying)響到 100M 以下的頻段。也能夠在 MOS,二極管(guan)上加相應吸(xi)收回路,但效率會有所下降。

設計(ji)開(kai)關電源時防止 EMI 的措施

1.把噪音電路節點(dian)的(de) PCB 銅箔面積**極(ji)(ji)限地(di)減(jian)小(xiao);如開關(guan)管的(de)漏(lou)極(ji)(ji)、集電極(ji)(ji),初次級(ji)繞(rao)組的(de)節點(dian),等(deng)。

2.使輸(shu)(shu)入和(he)輸(shu)(shu)出端遠離噪音(yin)元件,如變壓器(qi)線包,變壓器(qi)磁芯(xin),開關管的散熱(re)片,等等。

3.使噪音元件(如未遮蓋(gai)的變(bian)壓器線(xian)包,未遮蓋(gai)的變(bian)壓器磁芯,和開關(guan)管,等(deng)等(deng))遠離(li)外(wai)殼邊(bian)際(ji),因為在正常(chang)操作下(xia)外(wai)殼邊(bian)際(ji)很可能(neng)靠近外(wai)面(mian)的接(jie)地線(xian)。

4.如(ru)果變壓器沒有(you)運用電場屏蔽(bi),要堅持屏蔽(bi)體(ti)和散熱片(pian)遠離變壓器。

5.盡量減(jian)小以下電流(liu)(liu)環的面(mian)積:次級(ji)(輸(shu)出)整流(liu)(liu)器,初(chu)級(ji)開關(guan)功率(lv)器材(cai),柵極(基極)驅動線路,輔佐整流(liu)(liu)器。

6.不要將門(men)極(ji)(基極(ji))的驅動返饋環路和初(chu)級開關電路或輔佐整流電路混在一(yi)同。

7.調整優化阻尼(ni)電阻值,使它在(zai)開(kai)關(guan)的死(si)區時間里不(bu)產生(sheng)振鈴響聲(sheng)。

8.防止 EMI 濾波電感飽滿。

9.使拐彎節點(dian)和次級電路的元件遠(yuan)離初級電路的屏蔽體或許開關(guan)管的散(san)熱片。

10.堅持(chi)初級電路的(de)擺動的(de)節點和元(yuan)件本體遠離屏蔽或許散熱(re)片(pian)。

11.使(shi)高頻(pin)輸(shu)入的 EMI 濾波器(qi)靠近輸(shu)入電(dian)纜(lan)或許連接(jie)器(qi)端。

12.堅持高頻(pin)輸(shu)出(chu)的(de) EMI 濾波器靠近輸(shu)出(chu)電線端子。

13.使(shi) EMI 濾(lv)波器對面的(de) PCB 板(ban)的(de)銅箔和元件本體之間堅持一定距離(li)。

14.在輔佐線(xian)圈的整流器的線(xian)路上放一些(xie)電(dian)阻(zu)。

15.在磁棒線(xian)圈上(shang)并聯(lian)阻(zu)尼電(dian)阻(zu)。

16.在輸出 RF 濾波器(qi)兩(liang)頭并(bing)聯阻(zu)尼電阻(zu)。

17.在 PCB 設(she)計時答應放 1nF/500V 陶瓷電(dian)容器(qi)或許還能夠是一串電(dian)阻,跨(kua)接在變(bian)壓器(qi)的初級的靜端和輔佐繞組之間。

18.堅(jian)持 EMI 濾波器(qi)(qi)遠離功率變壓器(qi)(qi);尤(you)其是(shi)防止定位在繞包的端部(bu)。

19.在(zai) PCB 面積滿足的(de)情(qing)況下,可在(zai) PCB 上留下放屏(ping)蔽繞組(zu)用(yong)的(de)腳位和放 RC 阻尼器的(de)方(fang)位,RC 阻尼器可跨接在(zai)屏(ping)蔽繞組(zu)兩頭。

20.空間(jian)答應(ying)(ying)的(de)話在(zai)開關功率場效(xiao)應(ying)(ying)管的(de)漏極和門極之間(jian)放一個小徑向引線電容器(米(mi)勒電容,10 皮法(fa)/1 千(qian)伏電容)。

21.空(kong)間答應的(de)話放一個小的(de) RC 阻尼(ni)器(qi)在(zai)直(zhi)流輸出端。

22.不要把 AC 插座(zuo)與初級開關管的散熱片靠(kao)在一同。


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