Boost型功率因數(shù)校正器的電磁兼容研究

作者：時(shí)間：2011-03-26 來源：網(wǎng)絡(luò)

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二極管開關(guān)過程中也會(huì)產(chǎn)生噪聲。二極管開通時(shí)電流迅速增大，但是其管壓降不是立即下降，而是出現(xiàn)一個(gè)快速的上沖，則導(dǎo)致一個(gè)寬帶的電磁噪聲。而在關(guān)斷時(shí)，由于PN結(jié)長基區(qū)中大量過剩少數(shù)載流子需要復(fù)合，從而產(chǎn)生很大的反向恢復(fù)電流，此電流與關(guān)斷電流和關(guān)斷速度成正比。在高速、大電流情況下，該反向電流會(huì)相當(dāng)大，而且在開通時(shí)疊加在開關(guān)電流上，嚴(yán)重時(shí)會(huì)把開關(guān)器件燒毀。所以必須選用有快恢復(fù)特性的二極管，盡量減少反向恢復(fù)電流。

3.2 電磁干擾的耦合途徑[1]

高頻開關(guān)電源造成的電磁噪聲耦合到被干擾對象有兩種方式：傳導(dǎo)方式和輻射方式。根據(jù)電磁噪聲耦合特點(diǎn)，傳導(dǎo)耦合可分為直接傳導(dǎo)耦合、公共阻抗耦合和轉(zhuǎn)移阻抗耦合三種。本電路中，直接傳導(dǎo)耦合、公共阻抗耦合和輻射耦合是應(yīng)該重點(diǎn)考慮的。

直接傳導(dǎo)耦合是指噪聲通過導(dǎo)線或寄生元件等直接耦合到被干擾對象，如Ldi/dt可以通過導(dǎo)線耦合。所以，在實(shí)驗(yàn)電路中，應(yīng)該盡量縮短導(dǎo)線的長度。當(dāng)然，最佳的方法是應(yīng)用零電流開關(guān)（ZCS）軟開關(guān)技術(shù)。

公共阻抗傳導(dǎo)耦合是噪聲通過設(shè)備的公共接地線以及接地網(wǎng)絡(luò)中的公共阻抗產(chǎn)生公共地阻抗耦合。如果地線安排不當(dāng)，地線會(huì)受到很大的干擾，通?？梢詸z測到幅值高達(dá)幾V的毛刺，電路也就不能正常工作了。所以，應(yīng)該合理安排接地，盡量把地線安排較短，而且功率地和信號地分開。經(jīng)過這樣處理之后，地線上的毛刺將明顯得到抑制。

輻射耦合是指電磁噪聲的能量，以電磁場能量的形式，通過空間輻射傳播，耦合到被干擾的設(shè)備（電路）。在本電路里，開關(guān)和二極管是最大的電磁噪聲源，電磁噪聲會(huì)輻射到電路的其他部分。被干擾電路接受電磁噪聲的能量與該電路回路的面積成正比，所以，必須在安排電路器件時(shí)盡可能地縮小電路回路的面積。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)的電路是基于UC3854的Boost型功率 因數(shù)校正器，工作模式為電流連續(xù)模式，輸出為380～400V直流電壓，輸出功率為600W。

在實(shí)驗(yàn)中，要合理安排元器件布局和地線，盡量縮短引線長度和減小主電路回路的面積，主電路和控制電路分開安排。這樣，電磁兼容問題可以得到很大的改善。從圖3、圖4實(shí)驗(yàn)波形看，基本實(shí)現(xiàn)PFC功能，而且波形所受干擾比較小。