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设计开关电源时防止EMI的措施(频率范围的处理方法)

1.噪声电路节点PCB最大限度地减少铜箔面积,如开关管漏极、集电极、初级绕组节点等;

2.远离噪声元件,如变压器线包、变压器磁芯、开关管散热器等。

3.使噪声元件(如未覆盖的变压器线包、未覆盖的变压器芯、开关管等)远离壳体边缘,因为壳体边缘在正常运行下可能靠近外部接地线;

4.如果变压器不使用电场屏蔽,保持屏蔽体和散热器远离变压器;

5.尽量减少以下电流环的面积:二次(输出)整流器、初级开关功率装置、栅极(基极)驱动线、辅助整流器

6.不要将门极(基极)的驱动反馈环与初级开关电路或辅助整流电路混合;

7.调整和优化阻尼电阻值,使其在开关死区时不产生振铃声;

8.防止EMI滤波电感饱和;

9.使转弯节点和二次电路的元件远离初级电路的屏蔽体或开关管的散热器;

10.保持初级电路摆动的节点和元件本体远离屏蔽或散热器;

11.高频输入EMI滤波器靠近输入电缆或连接器端;

12.保持高频输出EMI滤波器靠近输出电线端子;

13.使EMI滤波器对面PCB板铜箔与元件本体保持一定距离;

14.在辅助线圈的整流器线路上放置一些电阻;

15.阻尼电阻并联于磁棒线圈;

16.在输出RF滤波器两端并联阻尼电阻;

17.在PCB设计时允许放1nF/500V陶瓷电容器或者还可以是一串电阻,跨接在变压器的初级的静端和辅助绕组之间;

18.保持EMI远离功率变压器的滤波器,特别是避免定位在绕组端部;

19.在PCB如果面积足够,可以在PCB上下放屏蔽绕组的脚位和放置RC阻尼器的位置,RC屏蔽绕组两端可跨接阻尼器;

20.如果空间允许,在开关功率场效应管的漏极和门极之间放置一个小径向导线电容器(米勒电容器,10皮法/1kV电容器);

21.如果空间允许,放一个小的RC直流输出端阻尼器;

22.不要把AC插座靠近初级开关管的散热器。

开关电源EMI的特点

开关电源作为开关状态下的能量转换装置,电压和电流变化率高,干扰强度大;干扰源主要集中在散热器和连接到电源开关的高平变压器,比数字电路干扰源位置清晰;开关频率低(从数十千赫和数兆赫兹),主要干扰形式是传导干扰和近场干扰;印刷电路板(PCB)手工布线通常用于布线,更随意,增加了PCB提取分布参数和估计近场干扰的难度。

1MHZ内部以差模干扰为主

1.增加X电容量;

2.添加差模电感;

3.可采用小功率电源PI类型滤波器处理(建议变压器附近的电解电容可选择较大)。

1MHZ---5MHZ---差模共模混合

采用输入端并联一系列X电容器过滤差触干扰,分析哪种干扰超标。

1.X电容量可调节差模干扰超标,加差模电感器,调节差模电感;

2.对于共模干扰超标,可添加共模电感,选择合理的电感来抑制;

3.一对快速二极管也可以改变整流二极管的特性FR107一对普通整流二极管N4007。

5M以上-以共触干扰为主,采用抑制共触的方法

外壳接地时,在地线上用磁环绕2-3圈MHZ上述干扰具有较大的衰减效果;也可选择靠近变压器的铁芯粘合铜箔,铜箔闭环。处理后端输出整流管的吸收电路和主电路的并联电容。

对于20--30MHZ

1.对于一类产品,可以调整对地Y2电容量或变化Y2电容位置;

2.调整一、二次侧间Y1电容位置及参数值;

3.将铜箔包裹在变压器外,将屏蔽层加入变压器内层,调整变压器各绕组的布置;

4.改变PCBLAYOUT;

5.在输出线前连接一个双线并绕的小共模电感;

6.输出整流管两端并联RC调整合理的参数;

7.在变压器和MOSFET之间加BEADCORE;

8.在变压器输入电压脚上加一个小电容器;

9.可用于增加MOS驱动电阻。

30---50MHZ普遍是MOS导致管道高速开关

1.可用于增加MOS驱动电阻; 2.RCD缓冲电路采用1N4007慢管; 3.VCC供电电压用1N4007慢管解决; 4.或者输出线前端串联一个双线并绕的小共模电感; 5.在MOSFET的D-S脚并联小吸收电路; 6.在变压器和MOSFET之间加BEADCORE; 7.在变压器输入电压脚上加一个小电容器; 8.PCB心LAYOUT大电解电容,变压器,MOS构成的电路环尽可能小; 9.变压器,输出二极管,输出由平波电解电容组成的电路环尽可能小。

1.磁珠可串在整流管上; 2.调整输出整流管的吸收电路参数; 3.Y电容支路的阻抗可以改变一、二次侧跨接,如PIN脚处加BEADCORE或串联适当的电阻; 4.也可改变MOSFET,输出整流二极管本体向空间辐射(如铁夹卡)MOSFET,铁夹卡DIODE,改变散热器的接地点); 5.增加屏蔽铜箔以抑制辐射到空间。 200MHZ上述开关电源的基本辐射量很小,通常可以通过EMI标准。

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