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關(guān)于開關(guān)電源的電磁兼容介紹及設(shè)計(jì)方案分析
時(shí)間:2021-07-06 08:21:43 點(diǎn)擊次數(shù):945

跟著電力電子技術(shù)的發(fā)展,開關(guān)電源模塊因其相對(duì)體積小、效率高、作業(yè)牢靠等優(yōu)點(diǎn)開始替代傳統(tǒng)整流電源而被廣泛應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。但因?yàn)殚_關(guān)電源作業(yè)頻率高,內(nèi)部發(fā)生很快的電流、電壓變化,即dv/dtdi/dt,導(dǎo)致開關(guān)電源模塊將發(fā)生較強(qiáng)的諧波干擾和尖峰干擾,并經(jīng)過傳導(dǎo)、輻射和串?dāng)_等耦合途徑影響自身電路及其它電子體系的正常作業(yè),當(dāng)然其自身也會(huì)遭到其它電子設(shè)備電磁干擾的影響。這就是所評(píng)論的電磁兼容性問題,也是關(guān)于開關(guān)電源電磁兼容的電磁騷擾EMD與電磁靈敏度EMS規(guī)劃問題。因?yàn)閲?guó)家開始對(duì)部分電子產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施3C認(rèn)證,因而一個(gè)電子設(shè)備能否滿意電磁兼容規(guī)范,將關(guān)系到這一產(chǎn)品能否在市場(chǎng)上出售,所以進(jìn)行開關(guān)電源的電磁兼容性研討顯得非常重要。

電磁兼容學(xué)是一門綜合性學(xué)科,它觸及的理論包含數(shù)學(xué)、電磁場(chǎng)理論、天線與電波傳達(dá)、電路理論、信號(hào)剖析、通訊理論、材質(zhì)科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等。

進(jìn)行開關(guān)電源的電磁兼容性規(guī)劃時(shí),首先進(jìn)行一個(gè)體系規(guī)劃,清楚以下幾點(diǎn):

1.清楚體系要滿意的電磁兼容規(guī)范;

2.確定體系內(nèi)的要害電路部分,包含強(qiáng)干擾源電路、高度靈敏電路;

3.清楚電源設(shè)備作業(yè)環(huán)境中的電磁干擾源及靈敏設(shè)備;

4.確定對(duì)電源設(shè)備所要采納的電磁兼容性辦法。

一、DC/DC變換器內(nèi)部噪聲干擾源剖析

1.二極管的反向康復(fù)引起噪聲干擾

在開關(guān)電源中常運(yùn)用工頻整流二極管、高頻整流二極管、續(xù)流二極管等,因?yàn)檫@些二極管都作業(yè)在開關(guān)狀況,如圖所示,在二極管由阻斷狀況到導(dǎo)通作業(yè)過程中,將發(fā)生一個(gè)很高的電壓尖峰VFP;在二極管由導(dǎo)通狀況到阻斷作業(yè)過程中,存在一個(gè)反向康復(fù)時(shí)刻trr,在反向康復(fù)過程中,因?yàn)槎O管封裝電感及引線電感的存在,將發(fā)生一個(gè)反向電壓尖峰VRP,因?yàn)樯僮拥拇鎯?chǔ)與復(fù)合效應(yīng),會(huì)發(fā)生瞬變的反向康復(fù)電流IRP,這種快速的電流、電壓驟變是電磁干擾發(fā)生的本源。二極管反向康復(fù)時(shí)電流電壓波形二極管正導(dǎo)游通電流電壓波形。

2.開關(guān)管開關(guān)動(dòng)作時(shí)發(fā)生電磁干擾二極管反向康復(fù)時(shí)電流電壓波形二極管正導(dǎo)游通電流電壓波形在正激式、推挽式、橋式變換器中,流過開關(guān)管的電流波形在阻性負(fù)載時(shí)近似矩形波,含有豐富的高頻成分,這些高頻諧波會(huì)發(fā)生很強(qiáng)的電磁干擾,在反激變換器中,流過開關(guān)管的電流波形在阻性負(fù)載時(shí)近似三角波,高次諧波成分相對(duì)較少。開關(guān)管在注冊(cè)時(shí),因?yàn)殚_關(guān)時(shí)刻很短以及逆變回路中引線電感的存在,將發(fā)生很大的dV/dt驟變和很高的尖峰電壓,在開關(guān)管的關(guān)斷時(shí),因?yàn)殛P(guān)斷時(shí)刻很短,將發(fā)生很大的di/dt驟變和很高的電流尖峰,這些電流、電壓驟變將發(fā)生很強(qiáng)的電磁干擾。

3.電感、變壓器等磁性元件引起的電磁干擾:在開關(guān)電源中存在輸入濾波電感、功率變壓器、阻隔變壓器、輸出濾波電感等磁性元件,阻隔變壓器初次級(jí)之間存在寄生電容,高頻干擾信號(hào)經(jīng)過寄生電容耦合到次邊;功率變壓器因?yàn)槔@制工藝等原因,原次邊耦合不抱負(fù)而存在漏感,漏電感將發(fā)生電磁輻射干擾,別的功率變壓器線圈繞組流過高頻脈沖電流,在周圍構(gòu)成高頻電磁場(chǎng);電感線圈中流過脈動(dòng)電流會(huì)發(fā)生電磁場(chǎng)輻射,而且在負(fù)載突切時(shí),會(huì)構(gòu)成電壓尖峰,一起當(dāng)它作業(yè)在飽和狀況時(shí),將會(huì)發(fā)生電流驟變,這些都會(huì)引起電磁干擾。

4.操控電路中周期性的高頻脈沖信號(hào)如振蕩器發(fā)生的高頻脈沖信號(hào)等將發(fā)生高頻高次諧波,對(duì)周圍電路發(fā)生電磁干擾。

5.此外電路中還會(huì)有地環(huán)路干擾、公共阻抗耦合干擾,以及操控電源噪聲干擾等。

6.開關(guān)電源中的布線規(guī)劃非常重要,不合理布線將使電磁干擾經(jīng)過線線之間的耦合電容和分布互感串?dāng)_或輻射到鄰近導(dǎo)線上,然后影響其它電路的正常作業(yè)。

7.熱輻射發(fā)生的電磁干擾,熱輻射是以電磁波的辦法進(jìn)行熱交換,這種電磁干擾影響其它電子元器材或電路的正常穩(wěn)定作業(yè)。

二、外界的電磁干擾

關(guān)于某一電子設(shè)備,外界對(duì)其發(fā)生影響的電磁干擾包含:電網(wǎng)中的諧波干擾、雷電、太陽噪聲、靜電放電,以及周圍的高頻發(fā)射設(shè)備引起的干擾。

三、電磁干擾的后果

電磁干擾將造成傳輸信號(hào)畸變,影響設(shè)備的正常作業(yè)。關(guān)于雷電、靜電放電等高能量的電磁干擾,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備。而關(guān)于某些設(shè)備,電磁輻射會(huì)引起重要信息的走漏。

四、開關(guān)電源的電磁兼容規(guī)劃

了解了開關(guān)電源內(nèi)部及外部電磁干擾源后,咱們還應(yīng)知道,構(gòu)成電磁干擾機(jī)理的三要素是還有傳達(dá)途徑和受擾設(shè)備。因而開關(guān)電源的電磁兼容規(guī)劃首要從以下三個(gè)方面下手:

1.減小干擾源的電磁干擾能量;

2.切斷干擾傳達(dá)途徑;

3.進(jìn)步受擾設(shè)備的抗干擾才能。

正確了解和把握開關(guān)電源的電磁干擾源及其發(fā)生機(jī)理和干擾傳達(dá)途徑,關(guān)于采納何種抗干擾辦法以使設(shè)備滿意電磁兼容要求非常重要。因?yàn)楦蓴_源有開關(guān)電源內(nèi)部發(fā)生的干擾源和外部的干擾源,而且能夠說干擾源無法消除,受擾設(shè)備也總是存在,因而能夠說電磁兼容問題總是存在。

下面以阻隔式DC/DC變換器為例,評(píng)論開關(guān)電源的電磁兼容性規(guī)劃:

1.DC/DC變換器輸入濾波電路的規(guī)劃

如圖所示,FV1為瞬態(tài)電壓按捺二極管,RV1為壓敏電阻,都具有很強(qiáng)的瞬變浪涌電流的吸收才能,能很好的維護(hù)后級(jí)元件或電路免遭浪涌電壓的破壞。Z1為直流EMI濾波器,有必要杰出接地,接地線要短,最好直接安裝在金屬外殼上,還要確保其輸入、輸出線之間的屏蔽阻隔,才能有用的切斷傳導(dǎo)干擾沿輸入線的傳達(dá)和輻射干擾沿空間的傳達(dá)。L1C1組成低通濾波電路,當(dāng)L1電感值較大時(shí),還需添加如圖所示的V1R1元件,構(gòu)成續(xù)流回路吸收L1斷開時(shí)開釋的電場(chǎng)能,否則L1發(fā)生的電壓尖峰就會(huì)構(gòu)成電磁干擾,電感L1所運(yùn)用的磁芯最好為閉合磁芯,帶氣隙的開環(huán)磁芯的漏磁場(chǎng)會(huì)構(gòu)成電磁干擾,C1的容量較大為好,這樣能夠減小輸入線上的紋波電壓,然后減小輸入導(dǎo)線周圍構(gòu)成的電磁場(chǎng)。點(diǎn)擊進(jìn)入看圖評(píng)論DC/DC變換器輸入濾波電路2.高頻逆變電路的電磁兼容規(guī)劃,如圖所示,C2、C3、V2V3組成的半橋逆變電路,V2、V3IGBT、MOSFET等開關(guān)元件,在V2V3注冊(cè)和關(guān)斷時(shí),因?yàn)殚_關(guān)時(shí)刻很快以及引線電感、變壓器漏感的存在,回路會(huì)發(fā)生較高的di/dtdv/dt驟變,然后構(gòu)成電磁干擾,為此在變壓器原邊兩頭添加R4、C4構(gòu)成的吸收回路,或在V2、V3兩頭別離并聯(lián)電容器C5C6,并縮短引線,減小ab、cd、gh、ef的引線電感。在規(guī)劃中,C4、C5C6一般選用低感電容,電容器容量的巨細(xì)取決于引線電感量、回路中電流值以及答應(yīng)的過沖電壓值的巨細(xì),LI2/2=CV2/2公式求得C的巨細(xì),其間L為回路電感,I為回路電流,△V為過沖電壓值。

 

為減小V,就有必要減小回路引線電感值,為此在規(guī)劃時(shí)常運(yùn)用一種叫“多層低感復(fù)合母排”的設(shè)備,由我所申請(qǐng)專利的該種母排設(shè)備能將回路電感下降到足夠小,達(dá)10nH級(jí),然后到達(dá)減小高頻逆變回路電磁干擾的目的。

從電磁兼容性規(guī)劃角度考慮,應(yīng)盡量下降開關(guān)管V2V3的開關(guān)頻率,然后下降di/dt、dv/dt值。別的運(yùn)用ZCSZVS軟開關(guān)變換技術(shù)能有用降低高頻逆變回路的電磁干擾。在大電流或高電壓下的快速開關(guān)動(dòng)作是發(fā)生電磁噪聲的根本,因而盡可能選用發(fā)生電磁噪聲小的電路拓?fù)?,如在平等條件下雙管正激拓?fù)浔葐喂苷ね負(fù)浒l(fā)生電磁噪聲要小,全橋電路比半橋電路發(fā)生電磁噪聲要小。添加吸收電路后開關(guān)管上的電流、電壓波形與沒有吸收回路時(shí)的波形比較。

 

3.高頻變壓器的電磁兼容規(guī)劃

在高頻變壓器T1的規(guī)劃時(shí),盡量選用電磁屏蔽性較好的磁芯材質(zhì)。

如圖所示,C7、C8為匝間耦合電路,C11為繞組間耦合電容,在變壓器繞制時(shí),盡量減小分布電容C11,以減小變壓器原邊的高頻干擾耦合到次邊繞組。別的為進(jìn)一步減小電磁干擾,可在原、次邊繞組間添加一個(gè)屏蔽層,屏蔽層杰出接地,這樣變壓器原、次邊繞組對(duì)屏蔽層間就構(gòu)成耦合電容C9、C10,高頻干擾電流就經(jīng)過C9、C10流到大地。

因?yàn)樽儔浩魇且粋€(gè)發(fā)熱元件,較差的散熱條件必然導(dǎo)致變壓器溫度升高,然后構(gòu)成熱輻射,熱輻射是以電磁波辦法對(duì)外傳達(dá),因而變壓器有必要有很好的散熱條件。一般將高頻變壓器封裝在一個(gè)鋁殼盒內(nèi),鋁盒還可安裝在鋁散熱器上,并灌注電子硅膠,這樣變壓器即可構(gòu)成較好的電磁屏蔽,還可確保有較好的散熱作用,減小電磁輻射。

4.輸出整流電路電磁兼容規(guī)劃

如圖所示為輸出半波整流電路,V6為整流二極管,V7為續(xù)流二極管,因?yàn)?/span>V6V7作業(yè)于高頻開關(guān)狀況,因而輸出整流電路的電磁干擾源首要是V6V7,R5C12R6、C13別離銜接成V6V7的吸收電路,用于吸收其開關(guān)動(dòng)作時(shí)發(fā)生的電壓尖峰,并以熱的辦法在R5R6上消耗。削減整流二極管的數(shù)量就可減小電磁干擾的能量,因而平等條件下,選用半波整流電路比選用全波整流和全橋整流發(fā)生的電磁干擾要小。

為減小二極管的電磁干擾,有必要選用具有軟康復(fù)特性的、反向康復(fù)電流小、反向康復(fù)時(shí)刻短的二極管器材。從理論上講,肖特基勢(shì)壘二極管(SBD)是多數(shù)載流子導(dǎo)流,不存在少子的存儲(chǔ)與復(fù)合效應(yīng),因而也就不會(huì)有反向電壓尖峰干擾,但實(shí)踐上關(guān)于較高反向作業(yè)電壓的肖特基二極管,跟著電子勢(shì)壘厚度的添加,反向康復(fù)電流會(huì)增大,也會(huì)發(fā)生電磁噪聲。因而在輸出電壓較低的狀況下選用肖特基二極管作直流二極管發(fā)生的電磁干擾會(huì)比選用其它二極管器材要小。

 

5.輸出直流濾波電路的電磁兼容規(guī)劃

輸出直流濾波電路首要用于切斷電磁傳導(dǎo)干擾沿導(dǎo)線向輸出負(fù)載端傳達(dá),減小電磁干擾在導(dǎo)線周圍的電磁輻射。L2、C17C18組成的LC濾波電路,能減小輸出電流、電壓紋波的巨細(xì),然后減小經(jīng)過輻射傳達(dá)的電磁干擾,濾波電容C17、C18盡量采用多個(gè)電容并聯(lián),減小等效串聯(lián)電阻,然后減小紋波電壓,輸出電感L2值盡量大,減小輸出紋波電流的巨細(xì),別的電感L2最好運(yùn)用不開氣隙的閉環(huán)磁芯,最好不是飽和電感。在規(guī)劃時(shí),咱們要記住,導(dǎo)線上有電流、電壓的變化,在導(dǎo)線周圍就有變化的電磁場(chǎng),電磁場(chǎng)就會(huì)沿空間傳達(dá)構(gòu)成電磁輻射。C19用于濾除導(dǎo)線上的共模干擾,盡量選用低感電容,且接線要短,C20C21、C22、C23用于濾除輸出線上的差模干擾,宜選用低感的三端電容,且接地線要短,接地牢靠。Z3為直流EMI濾波器,根據(jù)狀況運(yùn)用或不運(yùn)用,是選用單級(jí)仍是多級(jí)濾波器,但要求Z3直接安裝在金屬機(jī)箱上,最好濾波器輸入、輸出線能屏蔽阻隔。

6.接觸器、繼電器等其它開關(guān)器材電磁兼容規(guī)劃

繼電器、接觸器、風(fēng)機(jī)等在掉電后,其線圈將發(fā)生較大的電壓尖峰,然后發(fā)生電磁干擾,為此在直流線圈兩頭反并聯(lián)一個(gè)二極管或RC吸收電路,在交流線圈兩頭并聯(lián)一個(gè)壓敏電阻用于吸收線圈掉電后發(fā)生的電壓尖峰。一起要留意假如接觸器線圈電源與輔助電源的輸入電源為同一個(gè)電源,之間最好經(jīng)過一個(gè)EMI濾波器。繼電器觸頭動(dòng)作時(shí)也將發(fā)生電磁干擾,因而要在觸頭兩頭添加RC吸收回路。

7.開關(guān)電源箱體結(jié)構(gòu)的電磁兼容規(guī)劃

開關(guān)電源材質(zhì)挑選:沒有“磁絕緣”材質(zhì),電磁屏蔽是運(yùn)用“磁短路”的原理,來切斷電磁干擾在設(shè)備內(nèi)部與外界空氣中的傳達(dá)途徑。在進(jìn)行開關(guān)電源的箱體結(jié)構(gòu)規(guī)劃時(shí),要充分考慮對(duì)電磁干擾的屏蔽效能,關(guān)于屏蔽材質(zhì)的挑選原則是,當(dāng)干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí),選用高電導(dǎo)率的金屬材質(zhì),屏蔽作用較好;當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí),要選用高導(dǎo)磁率的金屬材質(zhì),屏蔽作用較好;在某些場(chǎng)合下,假如要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有杰出的屏蔽作用時(shí),往往選用高電導(dǎo)率和高導(dǎo)磁率的金屬材質(zhì)組成多層屏蔽體。

孔洞、縫隙、搭接處理辦法:選用電磁屏蔽辦法無需重新規(guī)劃電路,便可到達(dá)很好的電磁兼容作用。抱負(fù)的電磁屏蔽體是一個(gè)無縫隙、無孔洞、無透入的導(dǎo)電連續(xù)體,低阻抗的金屬密封體,可是一個(gè)徹底密封的屏蔽體是沒有實(shí)用價(jià)值的,因?yàn)樵陂_關(guān)電源設(shè)備中,有輸入、輸出線過孔、散熱通風(fēng)孔等孔洞,以及箱體結(jié)構(gòu)部件之間的搭接縫隙,假如不采納辦法將會(huì)發(fā)生電磁走漏,使箱體的屏蔽效能下降、乃至徹底損失。因而在開關(guān)電源箱體規(guī)劃時(shí),金屬板之間的搭接最好選用焊接,無法焊接時(shí)要運(yùn)用電磁密封墊或其它的屏蔽材質(zhì),箱體上的開孔要小于要屏蔽的電磁波的波長(zhǎng)的1/2,否則屏蔽作用將大大下降;關(guān)于通風(fēng)孔,在屏蔽要求不高時(shí)能夠運(yùn)用穿孔金屬板或金屬化絲網(wǎng),在要求既要屏蔽效能高,又要通風(fēng)作用好時(shí)選用到波導(dǎo)管等辦法,進(jìn)步屏蔽體的屏蔽效能。假如箱體的屏蔽效能仍無法滿意要求時(shí),能夠在箱體上噴涂屏蔽漆。除了對(duì)開關(guān)電源整個(gè)箱體的屏蔽之外,還能夠?qū)﹄娫丛O(shè)備內(nèi)部的元件、部件等干擾源或靈敏設(shè)備進(jìn)行部分屏蔽。

在進(jìn)行箱體結(jié)構(gòu)規(guī)劃時(shí),針對(duì)設(shè)備上所有會(huì)遭到靜電放電實(shí)驗(yàn)的部分,規(guī)劃出一條低阻抗的電流泄放途徑,箱體有必要有牢靠的接地辦法,而且要確保接地線的載流才能,一起將靈敏電路或元件遠(yuǎn)離這些泄放回路,或?qū)ζ溥x用電場(chǎng)屏蔽辦法。關(guān)于結(jié)構(gòu)件的表面處理,一般首要電鍍銀、鋅、鎳、鉻、錫,這需要從導(dǎo)電性能、電化學(xué)反響、本錢及電磁兼容性等多方面考慮后做出挑選。

 

開關(guān)電源的元器材布局與布線中的電磁兼容規(guī)劃

關(guān)于開關(guān)電源設(shè)備內(nèi)部元器材的布局有必要全體考慮電磁兼容性的要求,設(shè)備內(nèi)部的干擾源會(huì)經(jīng)過輻射和串?dāng)_等途徑影響其它元件或部件的作業(yè),研討標(biāo)明,在離干擾源必定距離時(shí),干擾源的能量將大大衰減,因而合理的布局有利于減小電磁干擾的影響。

EMI輸入輸出濾波器最好安裝在金屬機(jī)箱的入口處,并確保其輸入線與輸出線電磁環(huán)境的屏蔽阻隔。

靈敏電路或元件要遠(yuǎn)離發(fā)熱源。

關(guān)于開關(guān)電源產(chǎn)品,咱們一般須恪守以下布線原則:

1主電路輸入線與輸出線分隔走線。

2EMI濾波器輸入線與輸出線分隔走線。

3主電道路與操控信號(hào)線分隔走線。

4高壓脈沖信號(hào)線最好分隔單獨(dú)走線。

5分隔布線的原則是避免平行走線,能夠筆直交叉,線束之間距離在20mm以上。

6電纜不要貼著金屬外殼和散熱器走線,確保必定距離。

7雙絞線、同軸電纜及帶狀電纜在EMC規(guī)劃中的運(yùn)用

 

雙絞線、同軸電纜都能有用的按捺電磁干擾。在脈沖信號(hào)傳輸線路中常運(yùn)用雙絞線,操控輔助電源線和傳感器信號(hào)線最好用雙絞屏蔽線。因?yàn)殡p絞線兩根線之間有很小的回路面積,而且雙絞線的每?jī)蓚€(gè)相鄰的回路上感應(yīng)出的電流具有巨細(xì)相等、方向相反,發(fā)生的磁場(chǎng)彼此抵消,這樣就能夠減小因輻射引起的差模干擾,不過雙絞線絞合的圈數(shù)最好為偶數(shù),且每單位波長(zhǎng)所絞合的圈數(shù)愈多,消除耦合的作用愈好。運(yùn)用時(shí)留意雙絞線和同軸電纜兩頭不能一起接地,只能單端接地,而對(duì)屏蔽線,屏蔽層兩頭接地能既能屏蔽電場(chǎng)還能屏蔽磁場(chǎng),單端接地只能屏蔽電場(chǎng)。運(yùn)用同軸電纜時(shí)還要留意,其屏蔽層有必要徹底包覆信號(hào)線接地,即接頭與電纜屏蔽層有必要3600搭接,才能有用屏蔽電磁場(chǎng),如圖所示,信號(hào)線裸露部分仍能夠與外界構(gòu)成互容耦合,下降屏蔽效能。

帶狀電纜適合于短距離的信號(hào)傳輸,咱們知道為了下降差模信號(hào)的電磁輻射,有必要減小信號(hào)線和信號(hào)回流線所構(gòu)成的回路面積,因而在規(guī)劃帶狀電纜布局時(shí),最好將信號(hào)線與接地線距離擺放。如圖所示,其間S為信號(hào)線,G為信號(hào)地線。

 

元器材的挑選

熱傳達(dá)的辦法有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射,熱輻射是以電磁波的辦法向空中傳達(dá)的,熱傳導(dǎo)也會(huì)向周圍其它元件傳導(dǎo)熱量,這些都會(huì)影響其它元器材或電路的正常作業(yè),因而從元器材熱規(guī)劃方面考慮要盡量留有較大余量,以下降元器材的溫升及器材表面的溫度,除元器材對(duì)溫升有特殊要求外,一般開關(guān)電源要求內(nèi)部元件溫度小于90℃,內(nèi)部環(huán)境溫度不超過65℃,以減小熱輻射干擾。

對(duì)數(shù)字集成電路,從電磁兼容性角度看應(yīng)多選用高噪聲容限的CMOS器材代替低噪聲容限的TTL器材。

盡量運(yùn)用低速、窄帶元件和電路。

選用分布電感較小的SMP元件,選用高頻特性好、等效串聯(lián)電感低的陶瓷介質(zhì)電容器、高頻無感電容器、三端電容器和穿心電容器等作濾波電容。

 

操控電路及PCB的電磁兼容規(guī)劃

信號(hào)地是指信號(hào)電流流回信號(hào)源的一條低阻抗途徑。在規(guī)劃中往往因?yàn)榻拥剞k法不恰當(dāng)而發(fā)生地環(huán)路干擾和公共阻抗耦合干擾。因而要合理選用接地辦法,接地的辦法有單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。

地環(huán)路干擾:常發(fā)生在經(jīng)過較長(zhǎng)電纜銜接,地相距較遠(yuǎn)的設(shè)備之間。原因是因?yàn)榈丨h(huán)路電流的存在,使兩個(gè)設(shè)備的地電位不同。一般用光電耦合器或阻隔變壓器進(jìn)行“地”阻隔,消除地環(huán)路干擾。因?yàn)樽韪糇儔浩骼@組之間寄生電容較大,即使采納屏蔽辦法的阻隔變壓器一般也只用于1MHZ以下的信號(hào)阻隔,超過1MHZ時(shí)多選用光電耦合器阻隔。

公共阻抗耦合:當(dāng)兩個(gè)電路的地電流流過一個(gè)公共阻抗時(shí),就會(huì)發(fā)生公共阻抗耦合。因?yàn)榈鼐€是信號(hào)回流線,一個(gè)電路的作業(yè)狀況必然會(huì)影響地線電壓,當(dāng)兩個(gè)電路共用一段地線時(shí),地線的電壓就會(huì)一起遭到兩個(gè)電路作業(yè)狀況的影響。

可見無論是地環(huán)路干擾仍是公共阻抗耦合問題都是因?yàn)榈鼐€阻抗引起的,因而在規(guī)劃時(shí)必定要考慮盡量下降地線阻抗與感抗。

如何減小操控電源噪聲:電源線上有電流驟變,就會(huì)發(fā)生噪聲電壓。在接近芯片的位置添加解耦電容,能有用減小噪聲。假如是高頻電流負(fù)載,則選用多個(gè)同容量的高頻電容和無感電容并聯(lián)能獲得更好的作用。留意電容容量并非越大越好,首要根據(jù)其諧振頻率、供給脈沖電流頻率來挑選。

印制板合理的安置地線將能有用的減小印制板的輻射以及進(jìn)步其抗輻射干擾才能,請(qǐng)留意

l安置地線網(wǎng)絡(luò):在雙面板的雙面安置最多的平行地線。

l關(guān)于一些要害信號(hào)(如脈沖信號(hào)和對(duì)外界較靈敏的電平信號(hào))的地線的安置有必要盡量縮小引線長(zhǎng)度,減小信號(hào)的回流面積。假如是雙面板,地線和信號(hào)線能夠在印制板雙面并聯(lián)平行走線。

l若是多層線路板,且既有數(shù)字地又有模仿地,則數(shù)字地和模仿地有必要安置在同一層,減小它們之間的耦合干擾。

l在實(shí)踐電路中常發(fā)生公共阻抗耦合,因而要根據(jù)實(shí)踐狀況挑選正確的接地辦法。

11.其它辦法

11.1.IGBT,MOSFET等開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)添加一個(gè)-5V-10V的負(fù)電平,進(jìn)步驅(qū)動(dòng)信號(hào)的抗干擾才能?;蝌?qū)動(dòng)信號(hào)選用光纖傳輸技術(shù),光纖適宜于遠(yuǎn)距離傳輸,具有抗干擾才能強(qiáng)的特點(diǎn)。

11.2.經(jīng)過軟件的編程技術(shù),進(jìn)步開關(guān)電源的抗干擾才能,為了避免電平信號(hào)中的毛刺,引起軟件的誤判斷及誤動(dòng)作,能夠經(jīng)過多次采樣等數(shù)字濾波辦法來濾除干擾信號(hào)。

本文詳細(xì)剖析了阻隔式DC/DC變換器存在的電磁干擾源及其發(fā)生機(jī)理,并詳細(xì)介紹了針對(duì)其主電路和操控電路的電磁兼容規(guī)劃辦法,這些辦法對(duì)其它電子產(chǎn)品的電磁兼容規(guī)劃具有必定的指導(dǎo)作用。

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