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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

開關(guan)電(dian)源(yuan)作為運(yun)用于開關(guan)狀況的(de)能量轉化設備,開關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)電(dian)壓(ya)、電(dian)流改變率(lv)很高,所以產生的(de)干擾強度也比較大。

干(gan)(gan)擾源主要(yao)會集(ji)在功率(lv)開關(guan)期間以及與(yu)之(zhi)相(xiang)連(lian)的散(san)熱器和高(gao)平變壓器,相(xiang)關(guan)于(yu)數字電路干(gan)(gan)擾源的方位較為清楚。開關(guan)頻率(lv)不高(gao)(從幾十千赫和數兆赫茲),主要(yao)的干(gan)(gan)擾形式是傳導干(gan)(gan)擾和近(jin)(jin)場干(gan)(gan)擾。而印刷線(xian)路板(PCB)走線(xian)通常(chang)選用手(shou)工布線(xian),具有**的隨意性,這增加了 PCB 散(san)布參(can)數的提取和近(jin)(jin)場 干(gan)(gan)擾估量的難度。

1MHZ 以內:以差模干擾為主,增大 X 電容就可處理;

1MHZ—5MHZ:差(cha)模(mo)共(gong)模(mo)混合(he),選用輸入端并一系列(lie)X電容來濾除(chu)差(cha)摸干擾并分析(xi)出是哪種干擾超支并處理;

5M:以(yi)上以(yi)共摸(mo)干擾(rao)為主,選用抑制(zhi)共摸(mo)的(de)(de)辦法。關于外殼接(jie)地(di)的(de)(de),在地(di)線(xian)上用一個磁盤(pan)繞2圈會對10MHZ以(yi)上干擾(rao)有較大的(de)(de)衰(shuai)減(diudiu2006);

關于25--30MHZ不過能夠選用加大對地Y電(dian)容(rong)、在變壓(ya)器外面(mian)包銅皮、改變PCBLAYOUT、輸出線前面(mian)接一個雙線并(bing)繞的小磁環,最少繞10圈、在輸出整(zheng)流管兩頭并(bing) RC 濾波(bo)器。

30—50MHZ:遍及是 MOS 管高速注(zhu)冊(ce)關斷引(yin)起,能夠用(yong)增大MOS驅動電(dian)阻,RCD緩(huan)沖電(dian)路選用(yong) 1N4007慢管,VCC供(gong)電(dian)電(dian)壓用(yong) 1N4007慢管來處(chu)理。

100—200MHZ:遍及是輸出(chu)整流(liu)(liu)管反向(xiang)恢復電流(liu)(liu)引起,能夠在整流(liu)(liu)管上串磁珠

100MHz—200MHz:之間(jian)大部分出(chu)于 PFCMOSFET及(ji)PFC二(er)極(ji)管,現(xian)在(zai)MOSFET及(ji)PFC二(er)極(ji)管串磁珠有作用(yong),水(shui)平方(fang)向基本能夠處理問題,但筆直方(fang)向就沒(mei)辦法了(le)。

開(kai)關電源的(de)輻射一般只會影響到 100M 以(yi)下(xia)的(de)頻段。也能夠在 MOS,二極管上加相(xiang)應吸收回路(lu),但效(xiao)率會有所下(xia)降。

設計開關(guan)電源時(shi)防(fang)止 EMI 的(de)措施

1.把噪音電(dian)路(lu)節點的(de) PCB 銅箔(bo)面積**極限地減(jian)小;如開關管的(de)漏極、集電(dian)極,初次級繞組的(de)節點,等(deng)。

2.使輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出端遠離噪音(yin)元(yuan)件,如變壓器線包,變壓器磁(ci)芯(xin),開關(guan)管的散(san)熱片,等(deng)等(deng)。

3.使噪音(yin)元件(如未遮蓋(gai)的(de)變壓(ya)器線包,未遮蓋(gai)的(de)變壓(ya)器磁(ci)芯,和(he)開關(guan)管(guan),等(deng)等(deng))遠離外殼邊際,因為在(zai)正常操(cao)作下外殼邊際很可能靠近(jin)外面的(de)接地線。

4.如果變壓(ya)器(qi)沒有運用電場屏蔽,要堅持屏蔽體和散(san)熱片遠離變壓(ya)器(qi)。

5.盡量減小以下電(dian)流環的面積:次(ci)級(輸出)整流器(qi)(qi),初級開關功率(lv)器(qi)(qi)材,柵(zha)極(基(ji)極)驅動線路,輔(fu)佐整流器(qi)(qi)。

6.不要將門極(基極)的驅(qu)動(dong)返饋(kui)環路和初級開(kai)關電路或(huo)輔佐整流電路混在一同(tong)。

7.調整優化阻尼(ni)電阻值,使它在開關的死區時間里不產生(sheng)振鈴響聲。

8.防止(zhi) EMI 濾波電感飽滿。

9.使(shi)拐彎節(jie)點(dian)和次級電路(lu)的元件遠離初級電路(lu)的屏蔽(bi)體或許開關管的散熱片。

10.堅持初級電路的擺動的節點和元件本體遠離屏蔽或許散熱(re)片。

11.使高頻輸(shu)入的 EMI 濾波器靠近輸(shu)入電纜或許連接器端(duan)。

12.堅持(chi)高頻輸(shu)出的 EMI 濾(lv)波(bo)器靠近輸(shu)出電線端(duan)子。

13.使 EMI 濾波器(qi)對(dui)面(mian)的 PCB 板的銅(tong)箔和元件本體(ti)之間堅持一定距離(li)。

14.在輔佐線圈的整流(liu)器的線路上放一些電(dian)阻。

15.在磁棒(bang)線(xian)圈上并聯(lian)阻尼電阻。

16.在輸出 RF 濾(lv)波器兩(liang)頭并聯阻(zu)尼電阻(zu)。

17.在 PCB 設計(ji)時答應放 1nF/500V 陶瓷(ci)電(dian)容器或(huo)許(xu)還能夠是一串電(dian)阻,跨接在變壓器的(de)初(chu)級的(de)靜端和輔(fu)佐(zuo)繞組之間。

18.堅持 EMI 濾波(bo)器遠離(li)功率變壓器;尤其(qi)是防止定位在繞(rao)包的(de)端(duan)部。

19.在 PCB 面積滿足的(de)情況下,可在 PCB 上留下放屏蔽(bi)繞組用的(de)腳位和放 RC 阻尼器的(de)方位,RC 阻尼器可跨接在屏蔽(bi)繞組兩頭。

20.空間答應的(de)話在開(kai)關功率場效應管的(de)漏極和門極之間放一個小徑向引線電(dian)容(rong)器(米(mi)勒(le)電(dian)容(rong),10 皮法/1 千伏電(dian)容(rong))。

21.空(kong)間答應的話(hua)放一個小的 RC 阻(zu)尼器在直流輸出端。

22.不(bu)要把 AC 插座與初級(ji)開關管(guan)的散(san)熱(re)片(pian)靠在一同。


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