小型開(kāi)關(guān)電源的抗電磁干擾設(shè)計(jì)
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3 開(kāi)關(guān)電源電路的EMC設(shè)計(jì)
3．1 輸入電路的電磁兼容設(shè)計(jì)
輸入濾波電路如圖8所示，F(xiàn)V1為瞬態(tài)電壓抑制二極管，RV1為壓敏電阻，具有很強(qiáng)的瞬變浪涌吸收能力，能很好地保護(hù)后級(jí)元器件或電路免遭浪涌電壓的破壞，EMI濾波器必須良好接地，且接地線要短，最好直接安裝在金屬外殼上，還要保證其輸入線、輸出線之間屏蔽隔離，才能有效地切斷傳導(dǎo)干擾沿輸入線的傳播和輻射干擾沿空間傳播。L1及C1組成低通濾波電路，當(dāng)L1電感值較大時(shí)，還須增加VD1和R1形成續(xù)流回路，吸收后級(jí)斷開(kāi)時(shí)L1儲(chǔ)存的能量，不然的話，L1產(chǎn)生的電壓尖峰就會(huì)形成EMI。電感L1所選用的磁芯最好為閉合磁芯，帶氣隙的開(kāi)環(huán)磁芯的漏磁場(chǎng)會(huì)形成EMI。C1的容量選較大為好，這樣可以減小輸入線上的紋波電壓，從而減小在輸入導(dǎo)線周?chē)纬傻碾姶艌?chǎng)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/175796.htm
開(kāi)關(guān)電源EMI濾波器基本電路如圖9所示，CX1和CX2是差模電容，L1、L2共模電感是匝數(shù)相同，繞向相反且繞在同一磁環(huán)上的兩只獨(dú)立線圈，兩只線圈內(nèi)電流產(chǎn)生的磁通在磁環(huán)內(nèi)相互抵消，共模電感對(duì)工頻電流不起任何阻礙作用，避免磁環(huán)達(dá)到飽和狀態(tài)，從而使兩只線圈的電感值保持不變，CY1和CY2是共模電容。
差模濾波元件和共模濾波元件分別對(duì)差模干擾和共模干擾有較強(qiáng)的衰減作用。實(shí)際使用中，共模電感繞組由于繞制工藝間會(huì)存在電感差值，不過(guò)這種差值正好被利用做成差模電感。所以一般電路中不必再設(shè)置獨(dú)立的差模電感。共模電感的差值電感與電容CX1和CX2構(gòu)成一個(gè)Ⅱ型濾波器。這種濾波器對(duì)差模干擾有較好的衰減。
電容CY1和CY2是用來(lái)濾除共模干擾的。共模干擾的衰減在低頻時(shí)主要由電感器起作用，而在高頻時(shí)大部分由電容CY1和CY2起作用，CY1接于電源線和地線之間，需要其耐高壓、低漏電流特性，CY一般在2．2～33μF，電容類型為瓷片電容。
差模電容CX接在兩根電源線之間，對(duì)一般的高頻干擾阻抗很低，故兩根電源線之間的高頻干擾可以通過(guò)它，它對(duì)工頻信號(hào)的阻抗很高，對(duì)工頻信號(hào)的傳輸毫無(wú)影響。CX電容選擇主要考慮耐壓值只要滿足功率線路的耐壓等級(jí)，能承受可預(yù)料的電壓沖擊即可，為了避免放電電流引起的沖擊危害，CX電容容量不宜過(guò)大，一般在0．01～0．1μF之間，電容類型為陶瓷電容或聚酯薄膜電容。
3．2 高頻逆變電路的電磁兼容設(shè)計(jì)
如圖10所示，VT為MOSFET的開(kāi)關(guān)器件，在VT開(kāi)通和斷開(kāi)時(shí)，由于開(kāi)關(guān)時(shí)間很短及引線電感、變壓器漏感的存在，回路會(huì)產(chǎn)生較高的di／dt、du／dt形成EMI，在變壓器原邊兩端增加RCD構(gòu)成吸收電路，或在開(kāi)關(guān)管VT兩端并聯(lián)電容，縮短引線，減小圖中引線1-2，3-4的電感。電容C2、C3一般采用低感電容。另外，我們還采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，它也是改善開(kāi)關(guān)器件電磁兼容特性的一個(gè)重要的方法，開(kāi)關(guān)器件通斷會(huì)產(chǎn)生浪涌電流du／dt及尖峰電壓di／dt，這是開(kāi)關(guān)管產(chǎn)生EMI及損耗的主要原因，軟開(kāi)關(guān)技術(shù)使開(kāi)關(guān)管在零電壓、零電流時(shí)進(jìn)行開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換，可以有效地抑制EMI改善開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容特性。
3．3 輸出整流電路的電磁兼容設(shè)計(jì)
輸出整流電路如圖11所示，VD6為整流二極管，VD7為續(xù)流二極管，這兩個(gè)二極管工作于高頻開(kāi)關(guān)狀態(tài)，所以它們是輸出整流電路的EMI源。R5、C12和R6、C13它們是高頻整流二極管VD6、VD7的吸收電路，可以吸收VD6、VD7開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的電壓尖峰，改善開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容特性。減少高頻整流二極管數(shù)量即可減少EMI能量，因此在滿足同樣條件下，采用半波整流比采用全波整流和全橋整流產(chǎn)生的EMI要小。還有在輸出較低電壓的情況下，選用肖特基二極管產(chǎn)生的EMI也會(huì)比選用其它二極管小。
4 結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)小功率開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾問(wèn)題，文中采用了濾波、屏蔽、接地等方法。大量事實(shí)證明本文中的方案經(jīng)濟(jì)可靠地解決此類開(kāi)關(guān)電源的抗干擾問(wèn)題，不但提高了該類開(kāi)關(guān)電源的性能，降低了它們的故障率，而且使它們的適用范圍更加廣泛。
評(píng)論