開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)

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開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)

開關(guān)電源和線性電源相比，二者的成本都隨著輸出功率的增加而增長(zhǎng)，但二者增長(zhǎng)速率各異。線性電源成本在某一輸出功率點(diǎn)上，反而高于開關(guān)電源。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得開關(guān)電源技術(shù)在不斷地創(chuàng)新，這一成本反轉(zhuǎn)點(diǎn)日益向低輸出電力端移動(dòng)，這為開關(guān)電源提供了廣泛的發(fā)展空間。

一、開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)
根據(jù)電磁騷擾的傳播途徑，開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)包括：完善電路設(shè)計(jì)、接地設(shè)計(jì)、濾波設(shè)計(jì)、屏蔽設(shè)計(jì)。
完善電路設(shè)計(jì)
所選擇開關(guān)電源電路拓?fù)洳灰水a(chǎn)生過高的電壓和過大的電流，以避免高電壓電場(chǎng)干擾和大電流磁場(chǎng)干擾。在滿足要求的情況下，放大器的頻帶盡量窄，使其不易受干擾。適當(dāng)增加緩沖電路。
印刷電路板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①高、中、低速邏輯電路同時(shí)應(yīng)用時(shí)，高速應(yīng)設(shè)計(jì)在電路板的入口處;②信號(hào)入口加RC去耦濾波，消除長(zhǎng)線傳輸干擾;③ 電路中的電流環(huán)路應(yīng)保持較小;④信號(hào)線和回線應(yīng)盡可能接近;⑤使用較大的地平面以減小地線阻抗;⑥電源線和地線應(yīng)相互接近;⑦在多層電路板中，應(yīng)把電源面和地平面分開;⑧圓弧布線，不突變;⑨盡量縮短連線;⑩模擬電路和數(shù)字電路分開，功率電路和控制電路分開。

二、輸出直流濾波電路的電磁兼容設(shè)計(jì)

輸出直流濾波電路主要用于切斷電磁傳導(dǎo)干擾沿導(dǎo)線向輸出負(fù)載端傳播，減小電磁干擾在導(dǎo)線周圍的電磁輻射。

，L2、C17、C18組成的LC濾波電路，能減小輸出電流、電壓紋波的大小，從而減小通過輻射傳播的電磁干擾，濾波電容C17、C18盡量采用多個(gè)電容并聯(lián)，減小等效串聯(lián)電阻，從而減小紋波電壓，輸出電感L2值盡量大，減小輸出紋波電流的大小，另外電感L2較好使用不開氣隙的閉環(huán)磁芯，較好不是飽和電感。在設(shè)計(jì)時(shí)，我們要記住，導(dǎo)線上有電流、電壓的變化，在導(dǎo)線周圍就有變化的電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)就會(huì)沿空間傳播形成電磁輻射。

C19用于濾除導(dǎo)線上的共模干擾，盡量選用低感電容，且接線要短，C20、C21、C22、C23用于濾除輸出線上的差模干擾，宜選用低感的三端電容，且接地線要短，接地可靠。

Z3為直流EMI濾波

器，根據(jù)情況使用或不使用，是采用單級(jí)還是多級(jí)濾波器，但要求Z3直接安裝在金屬機(jī)箱上，較好濾波器輸入、輸出線能屏蔽隔離。

輸出整流電路電磁兼容設(shè)計(jì)

三、高頻變壓器的初級(jí)線圈、開關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開關(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。

四、完善電路設(shè)計(jì)

所選擇開關(guān)電源電路拓?fù)洳灰水a(chǎn)生過高的電壓和過大的電流,以避免高電壓電場(chǎng)干擾和大電流磁場(chǎng)干擾。在滿足要求的情況下,放大器的頻帶應(yīng)盡量窄,使其不易受干擾。適當(dāng)增加緩沖電路。

印刷電路板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①高、中、低速邏輯電路同時(shí)應(yīng)用時(shí),高速應(yīng)設(shè)計(jì)在電路板的人口處;

②信號(hào)人口加RC去耦濾波,消除長(zhǎng)線傳輸干擾;

③電路中的電流環(huán)路應(yīng)保持較小;

④信號(hào)線和回線應(yīng)盡可能接近;

⑤使用較大的地平面以減小地線阻抗;

⑥電源線和地線應(yīng)相互接近;

⑦在多層電路板中,應(yīng)把電源面和地平面分開;

⑧圓弧布線,不突變;

⑨盡量縮短連線;

⑩模擬電路和數(shù)字電路分開,功率電路和控制電路分開。

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| 發(fā)布時(shí)間：2017.07.22 來源：開關(guān)電源廠家

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