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開關電源的干擾介紹及抗干擾設計
時間(jian):2022-06-26 字號

開關(guan)(guan)電(dian)源作(zuo)為運(yun)用于開關(guan)(guan)狀況(kuang)的(de)(de)能量轉(zhuan)化設(she)備,開關(guan)(guan)電(dian)源的(de)(de)電(dian)壓、電(dian)流改(gai)變率(lv)很高,所以產生的(de)(de)干(gan)擾(rao)強(qiang)度也比較大。

干擾(rao)(rao)源主(zhu)要(yao)會集在功率開(kai)關期間以及與之相連(lian)的散熱器和(he)高平(ping)變壓器,相關于數(shu)(shu)字(zi)電路干擾(rao)(rao)源的方位(wei)較為清楚(chu)。開(kai)關頻(pin)率不高(從(cong)幾(ji)十千赫和(he)數(shu)(shu)兆赫茲),主(zhu)要(yao)的干擾(rao)(rao)形式是(shi)傳導干擾(rao)(rao)和(he)近場干擾(rao)(rao)。而印刷(shua)線路板(PCB)走線通常選用(yong)手(shou)工布(bu)線,具有(you)**的隨(sui)意性,這增加(jia)了 PCB 散布(bu)參數(shu)(shu)的提取和(he)近場 干擾(rao)(rao)估(gu)量的難(nan)度。

1MHZ 以內:以差模(mo)干擾為主,增大 X 電容(rong)就可(ke)處理;

1MHZ—5MHZ:差模共模混合(he),選用輸入端(duan)并(bing)一系列X電容來濾除(chu)差摸(mo)干擾并(bing)分析出(chu)是哪種干擾超支并(bing)處理(li);

5M:以(yi)上(shang)以(yi)共摸干(gan)擾為主(zhu),選用抑制共摸的(de)(de)辦(ban)法。關(guan)于外殼接地的(de)(de),在地線上(shang)用一(yi)個磁(ci)盤繞2圈會(hui)對10MHZ以(yi)上(shang)干(gan)擾有較大的(de)(de)衰(shuai)減(diudiu2006);

關(guan)于25--30MHZ不過能夠(gou)選用加大對地(di)Y電容、在變壓器(qi)外面包銅皮(pi)、改變PCBLAYOUT、輸(shu)出線(xian)前面接一個(ge)雙線(xian)并繞的小磁(ci)環(huan),最少繞10圈、在輸(shu)出整流管兩頭并 RC 濾(lv)波器(qi)。

30—50MHZ:遍及是(shi) MOS 管高速注(zhu)冊關(guan)斷引起,能夠用(yong)增(zeng)大MOS驅動電(dian)(dian)阻,RCD緩沖電(dian)(dian)路選(xuan)用(yong) 1N4007慢管,VCC供電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓用(yong) 1N4007慢管來處(chu)理。

100—200MHZ:遍及是(shi)輸出整(zheng)流(liu)管反向恢復電(dian)流(liu)引(yin)起,能夠(gou)在(zai)整(zheng)流(liu)管上串磁珠

100MHz—200MHz:之間大部分出(chu)于 PFCMOSFET及(ji)PFC二極管,現(xian)在MOSFET及(ji)PFC二極管串磁珠有作用,水平方向基(ji)本能夠處理問題,但筆(bi)直方向就(jiu)沒辦法了。

開關電源的(de)輻射一般(ban)只會影響(xiang)到 100M 以下的(de)頻(pin)段。也能夠在 MOS,二極管(guan)上加相(xiang)應吸收回路,但(dan)效率會有所下降(jiang)。

設(she)計開關(guan)電源(yuan)時防(fang)止 EMI 的措施

1.把(ba)噪音(yin)電(dian)路節點(dian)的(de) PCB 銅箔面積**極(ji)限地減小;如開關(guan)管(guan)的(de)漏極(ji)、集電(dian)極(ji),初次級(ji)繞組的(de)節點(dian),等。

2.使輸入(ru)和輸出(chu)端遠離噪音元件,如變壓(ya)器線包(bao),變壓(ya)器磁芯,開關管的散熱片,等等。

3.使噪音(yin)元件(如未遮蓋(gai)的變壓(ya)器(qi)線包(bao),未遮蓋(gai)的變壓(ya)器(qi)磁芯,和開關管,等等)遠離外殼邊際(ji),因(yin)為在正(zheng)常(chang)操(cao)作下外殼邊際(ji)很可能靠近外面的接(jie)地線。

4.如果變(bian)壓(ya)器(qi)沒有運用電場屏(ping)蔽,要堅持屏(ping)蔽體和散熱(re)片遠(yuan)離變(bian)壓(ya)器(qi)。

5.盡(jin)量減小以下電(dian)流(liu)環的(de)面積:次級(ji)(輸出)整流(liu)器(qi),初級(ji)開關功(gong)率器(qi)材,柵極(ji)(基極(ji))驅動線路,輔佐整流(liu)器(qi)。

6.不(bu)要將門極(ji)(基極(ji))的驅動返饋(kui)環路和初級開關電(dian)路或輔(fu)佐整流電(dian)路混在一(yi)同。

7.調整(zheng)優化阻尼電阻值,使它在開(kai)關(guan)的死區時間里(li)不(bu)產生振鈴(ling)響(xiang)聲(sheng)。

8.防止(zhi) EMI 濾波電感飽滿。

9.使拐彎節(jie)點和次級電路的元件遠離初級電路的屏蔽體或許開關管的散熱片(pian)。

10.堅持初級電路的擺動的節(jie)點和元件本(ben)體遠離屏(ping)蔽或許散熱片(pian)。

11.使高頻輸(shu)入(ru)的 EMI 濾波器靠近輸(shu)入(ru)電纜或許連接器端(duan)。

12.堅(jian)持(chi)高頻輸(shu)出(chu)(chu)的 EMI 濾波器(qi)靠近輸(shu)出(chu)(chu)電線端子。

13.使 EMI 濾波器對(dui)面的(de) PCB 板的(de)銅箔和元件(jian)本體(ti)之間堅(jian)持一定距離(li)。

14.在(zai)輔(fu)佐線圈的整流器(qi)的線路上放(fang)一(yi)些電阻。

15.在(zai)磁棒線圈上并聯阻尼(ni)電(dian)阻。

16.在輸出(chu) RF 濾波器(qi)兩頭并聯阻(zu)尼電阻(zu)。

17.在 PCB 設計時答應放 1nF/500V 陶瓷電容器或許還(huan)能(neng)夠是(shi)一串(chuan)電阻,跨接在變壓器的(de)初級的(de)靜端和輔佐繞組之間。

18.堅(jian)持(chi) EMI 濾波器(qi)遠離功率變壓器(qi);尤其是防止定位在(zai)繞包的端部。

19.在(zai) PCB 面積滿足的(de)情況下,可(ke)在(zai) PCB 上留下放屏蔽(bi)繞組用的(de)腳位和放 RC 阻尼(ni)器(qi)的(de)方位,RC 阻尼(ni)器(qi)可(ke)跨接在(zai)屏蔽(bi)繞組兩(liang)頭。

20.空(kong)間答應的話在開關(guan)功率場效應管(guan)的漏(lou)極(ji)和門極(ji)之間放一個小徑向引線電容器(米勒電容,10 皮法/1 千伏電容)。

21.空(kong)間答應的話放一(yi)個小的 RC 阻尼器在直流輸出端。

22.不要把 AC 插座與初級開關(guan)管(guan)的散(san)熱片靠在(zai)一(yi)同。


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