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直流稳压电源EMI设计经验总结

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-14 10:12    点击量:

    1、直流电源的EMI源直流电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、直流电源整流二极管、高频隔离变压器等,外部环境对直流电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等.

直流稳压电源EMI设计经验总结
    (1)功率开关管功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合的主要干扰源,也是磁场耦合的主要干扰源.

    (2)高频隔离变压器高频隔离变压器的直流电源EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换,因此高频隔离变压器是磁场耦合的重要干扰源.

    (3)直流电源整流二极管直流电源整流二极管的直流电源EMI来源集中体现在反向恢复特性上,反向恢复电流的断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高 dv/dt,从而导致强电磁干扰.

    (4)直流电源PCB准确的说,直流电源PCB是上述干扰源的耦合通道,直流电源PCB的优劣,直接对应着对上 述直流电源EMI源抑制的好坏.

    2、直流电源EMI传输通道分类(一) 传导干扰的传输通道(1)容性耦合(2)感性耦合(3)电阻耦合a.公共直流电源内阻产生的电阻传导耦合b.公共地线阻抗产生的电阻传导耦合c.公共线路阻抗产生的电阻传导耦合(二) 辐射干扰的传输通道(1)在直流电源中,能构成辐射干扰源的元器件和导线均可以被假设为天线,从而利用电偶极子和磁偶极子理论进行分析;二极管、电容、功率开关管可以假设为电偶极子,电感线圈可以假设为磁偶极子;(2)没有直流电源屏蔽体时,电偶极子、磁偶极子,产生的电磁波传输通道为空气(可以假设为自由空间);(3)有直流电源屏蔽体时,考虑直流电源屏蔽体的缝隙和孔洞,按照泄漏场的数学模型进行分析处理.

    3、直流电源EMI抑制的9大措施在直流电源中,电压和电流的突变,即高dv/dt和di/dt,是其直流电源EMI产生的主要原因.实现直流电源的EMC设计技术措施主要基于以下两点:

    (1)尽量减小直流电源本身所产生的干扰源,利用抑制干扰的方法或产生干扰较小的元器件和电路,并进行合理布局;(2)通过接地、滤波、直流电源屏蔽 等技术抑制直流电源的直流电源EMI以及提高直流电源的EMS.

    分开来讲,9大措施分别是:

    (1)减小dv/dt和di/dt(降 低其峰值、减缓其斜率)(2)压敏电阻的合理应用,以降低浪涌电压(3)阻尼网络抑制过冲(4)采用软恢复特 性的二极管,以降低高频段直流电源EMI(5)有源功率因数校正,以及其他谐波校正技术(6)采用合理设计的直流电源线滤波器(7)合理的接地处理(8)有效的直流电源屏蔽措施(9)合理的直流电源PCB设计4、高频隔离变压器漏感的控制高频隔离变压器的漏感是功率开关管关断尖峰电压产生的重要原因之一,因此,控制漏感成为解决高频隔离变压器带来的直流电源EMI首要面对的问题.

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