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欧冠足球官网分享关于开关电源电磁兼容设计

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欧冠足球官网分享关于开关电源电磁兼容设计

在对电磁兼容性设计时,都会面临三个要素,就是干扰源、耦合途径和敏感元器件?氐缭吹绱鸥扇攀怯傻缪购偷缌鞯耐蝗槐浠纬桑粗灰猟V/dt或dI/dt较大,便会对自身形成异常的电磁干扰影响,这是EMI部分.至于EMS,开关电源要有一定抗干扰能力,不能误触发,通俗表达就是不能对自身的干扰信号过于敏感。对于EMI方面是发射干扰标准,对于EMS方面是敏感度方面的标准。而大家的耦合途径,一个是以电磁波的形式从空间传播,一个是以线路来传播?氐缭幢匦肽芄坏挚棺陨淼母扇判藕牛笨氐缭此纬傻腅MI干扰信号不会对自身形成异常的电磁干扰影响(符合标准或用户标准)。
一、元件的型号选择
(一)电路功能的型号选择
这主要是针对信号而言,对于共模干扰信号,可以用一个共模电感和两个电容搭建一个滤波电路,对所抑制共模干扰信号有好大的作用,而对于差模干扰信号,能够增加一个差模工字电感和两个电容搭建一个∏型滤波电路,同样这对抑制差模干扰信号有较大的作用.这些电路单能够应用在强电AC220V上,还可以应用在信号线上,在长距离走线的PCB板上或容易受干扰的信号线上格外有用。
(二)元器件规格的型号选择
在元件的型号选择上,对EMC有较大的影响作用,元件的规格设计对整个产品后期EMC设计有较大的帮忙,因此关键元件的规格的选择是十分有重要的。比如:交流AC220V输入的电源,经过共模电感,而共模电感的电感量和抑制频率对抗干扰有较大帮助;而开关电源在对MOS管型号选择时,MOS管的结点电容值对大家后期EMI性能有较大的影响,我们在型号选择时,要格外重视这方面的标准,不单是原材料型号选择,倒不如说是规格型号选择更为合适一些。根据实验经验总结,通常反激式开关电源的EMI问题,若以差模干扰信号为主导,能够增加X电容量,能够添加工字电感,或是采用∏型滤波电路;根据增加元器件的规格来抑制干扰,比如调节X电容量、改变差模电感量或是增大开关电源的输入电容等。若以共模干扰信号为主导,能够添加共模电感,在高频变压器的磁芯上面绕一圈铜箔,然后把铜箔接地。
二、元器件的布局及PCB线路板的布线设计
(一)元器件的放置布局需要按照功能设计
元器件的布局主要以功能为单位,把实现同一功能的电路元器件统一放置在一个区域,而且组成同一功能的元器件之间的位置要适度,在符合生产工艺标准的情况下需要尽可能靠在一块放置.应用在开关电源上,我们可以把开关电源的分为四个模式设计,另一个交流电源输入回路、另一个MOS管开关回路、另一个直流输出回路和最后一个就是输出反馈回路。在每一个回路都需要依据电路原理来做好layout设计。在初级功率回路之中,首先通过输入电解电容的正端,通过初级电感、MOS管、采集回路,再到输入电容地;在次级功率回路,由次级电感,通过整流二极管,再到输出电容。每部分的元器件元器件放置都按照顺序设计,这样不仅节约空间,布线容易,并且电磁兼容性能更加好。
(二)pcb线路板电路板布线
同一功能的元器件相互间的布线依据原理设计来确认,不可以任意接线,不可以觉得同一网络就可以任意连接在一起就可以了。需要依据电路原理来布线,例如常用的另一个抗干扰电路∏型滤波电路,它是由两个X电容和另一个共模电感组成,从电路原理来研究,就先通过另一个X电容,再通过共模电感,最后通过另另一个X电容;而不会由于两个X电容的网络相同,就会先放置两个X电容,最后放置共模电容,这样的滤波效果就相对来说差,与此同时也达不到原来设计的滤波要求,同样的道理,各功能?榈缏飞杓埔彩且谎颐窃诜胖迷骷蚿cb线路板布线时,也需要以同样的原则来设计各功能?榈牟季帧
三、开关电源EMC整改
这是许多 新产品需要经历的过程,针对功率大的开关电源,其受干扰程度会更大,同样其产生的干扰也更大,相对来说较为难通过检测。在整改EMC测试中,要研究了解超标的干扰信号。由于电磁兼容问题很难完全用纯理论的方法去解释和整改,这里采取的研究思路是,先通过检测把问题定位,找到耦合路径,找到易受干扰的敏感元器件,然后再用理论去研究帮助整改。通过检测的数据得出超标的段的频率,针对此段的频率,找到自身对应的频率,从电源自身的频率下手整改,这样会更加有方向感,与此同时更容易定位问题,减小整改的范围,不同频率段对采取不同对策,例如在1MHz以内,可以把重点放增大X电容、添加差模电感或者增加一个小功率的∏型滤波电路来处理;在20-30MHz相互间,可以改变一下对地的Y2电容电容量或者改变一下其位置,可以改变接在一、二次侧的Y1电容量,可以在高频变压器外面增加铜箔等等。
不仅从频率下手,也可以研究干扰信号是共模信号干扰或是差模信号干扰,可以对干扰信号的特点采用针对性的对策,可以分别增加差模电感或共模电感,可以改变整流器二极管的特点来处理,可以把快递二极管FR107改为普通整流二极管IN4007。

在PCBLAYOUT和电路设计上,开关电源的吸收环路设计的尽量小,在输出整流器管两端并联RC滤波器且需要调整合理的参数,在变压器的输入电压引脚加一个电容,把MOS管驱动电阻增大。


开关电源电磁兼容设计


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| 发布时间:2020.12.24    来源:
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