開關(guān)電源EMI的一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

2011年12月02日 11:28 來(lái)源:本站整理 作者:葉子 我要評(píng)論(0)

 

  開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等,外部環(huán)境對(duì)開關(guān)電源的干擾主要來(lái)自電網(wǎng)的抖動(dòng)、雷擊、外界輻射等。

  1.開關(guān)電源的EMI源

  開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等,外部環(huán)境對(duì)開關(guān)電源的干擾主要來(lái)自電網(wǎng)的抖動(dòng)、雷擊、外界輻射等。

  (1)功率開關(guān)管

  功率開關(guān)管工作在On-Off快速循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài),dv/dt和di/dt都在急劇變換,因此,功率開關(guān)管既是電場(chǎng)耦合的主要干擾源,也是磁場(chǎng)耦合的主要干擾源。

  (2)高頻變壓器

  高頻變壓器的EMI來(lái)源集中體現(xiàn)在漏感對(duì)應(yīng)的di/dt快速循環(huán)變換,因此高頻變壓器是磁場(chǎng)耦合的重要干擾源。

  (3)整流二極管

  整流二極管的EMI來(lái)源集中體現(xiàn)在反向恢復(fù)特性上,反向恢復(fù)電流的斷續(xù)點(diǎn)會(huì)在電感(引線電感、雜散電感等)產(chǎn)生高 dv/dt,從而導(dǎo)致強(qiáng)電磁干擾。

  (4)PCB

  準(zhǔn)確的說(shuō),PCB是上述干擾源的耦合通道,PCB的優(yōu)劣,直接對(duì)應(yīng)著對(duì)上 述EMI源抑制的好壞。

  2.開關(guān)電源EMI傳輸通道分類

  (一). 傳導(dǎo)干擾的傳輸通道

  (1)容性耦合

  (2)感性耦合

  (3)電阻耦合

  a.公共電源內(nèi)阻產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合

  b.公共地線阻抗產(chǎn)生的 電阻傳導(dǎo)耦合

  c.公共線路阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合

  (二). 輻射干擾的傳輸通道

  (1)在開關(guān) 電源中,能構(gòu)成輻射干擾源的元器件和導(dǎo)線均可以被假設(shè)為天線,從而利用電偶極子和磁偶極子理論進(jìn)行分析;二極管、電容、功率開關(guān)管可以假設(shè)為電偶極子,電 感線圈可以假設(shè)為磁偶極子;

  (2)沒有屏蔽體時(shí),電偶極子、磁偶極子,產(chǎn)生的電磁波傳輸通道為空氣(可以假設(shè)為自由空間);

  (3)有屏蔽體時(shí),考慮屏蔽體的縫隙和孔洞,按照泄漏場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析處理。

  

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