幾種有效開關(guān)電源電磁干擾抑制方案
開關(guān)電源電磁攪擾的發(fā)生機(jī)理
開關(guān)電源發(fā)生的攪擾，按噪聲攪擾源品種來分，可分為尖峰攪擾和諧波攪擾兩種;若按耦合通路來分，可分為傳導(dǎo)攪擾和輻射攪擾兩種。現(xiàn)在按噪聲攪擾源來別離說明：
1、二極管的反向恢復(fù)時(shí)間引起的攪擾
高頻整流回路中的整流二極管正向?qū)〞r(shí)有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉(zhuǎn)向截止時(shí)，因?yàn)镻N結(jié)中有較多的載流子堆集，因而在載流子消失之前的一段時(shí)間里，電流會(huì)反向活動(dòng)，致使載流子消失的反向恢復(fù)電流急劇削減而發(fā)生很大的電流改變（di/dt）�！ �
2、開關(guān)管作業(yè)時(shí)發(fā)生的諧波攪擾
功率開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)流過較大的脈沖電流。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負(fù)載時(shí)近似為矩形波，其間含有豐富的高次諧波重量。當(dāng)選用零電流、零電壓開關(guān)時(shí)，這種諧波攪擾將會(huì)很小。別的，功率開關(guān)管在截止期間，高頻變壓器繞組漏感引起的電流驟變，也會(huì)發(fā)生尖峰攪擾。
3、溝通輸入回路發(fā)生的攪擾
無工頻變壓器的開關(guān)電源輸入端整流管在反向恢復(fù)期間會(huì)引起高頻衰減振動(dòng)發(fā)生攪擾。 開關(guān)電源發(fā)生的尖峰攪擾和諧波攪擾能量，經(jīng)過開關(guān)電源的輸入輸出線傳達(dá)出去而構(gòu)成的攪擾稱之為傳導(dǎo)攪擾;而諧波和寄生振動(dòng)的能量，經(jīng)過輸入輸出線傳達(dá)時(shí)，都會(huì)在空間發(fā)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)。這種經(jīng)過電磁輻射發(fā)生的攪擾稱為輻射攪擾�！ �
4、其他原因
元器材的寄生參數(shù)，開關(guān)電源的原理圖規(guī)劃不行完美，印刷線路板（PCB）走線一般選用手藝安置，具有很大的隨意性，PCB的近場(chǎng)攪擾大，而且印刷板上器材的設(shè)備、放置，以及方位的不合理都會(huì)構(gòu)成EMI攪擾。
開關(guān)電源EMI的特色
作為作業(yè)于開關(guān)狀況的能量變換設(shè)備，開關(guān)電源的電壓、電流改變率很高，發(fā)生的攪擾強(qiáng)度較大；攪擾源首要集中在功率開關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對(duì)于數(shù)字電路攪擾源的方位較為清楚；開關(guān)頻率不高（從幾十千赫和數(shù)兆赫茲），首要的攪擾方式是傳導(dǎo)攪擾和近場(chǎng)攪擾;而印刷線路板（PCB）走線一般選用手藝布線，具有更大的隨意性，這增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場(chǎng)攪擾估量的難度�！ �
EMI測(cè)試技能
現(xiàn)在確診差模共模攪擾的三種方法：射頻電流探頭、差模按捺網(wǎng)絡(luò)、噪聲別離網(wǎng)絡(luò)。用射頻電流探頭是丈量差模 共模攪擾最簡(jiǎn)略的方法，但丈量成果與規(guī)范限值比較要經(jīng)過較雜亂的換算。差模按捺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)略，丈量成果可直接與規(guī)范限值比較，但只能丈量共模攪擾。噪聲別離網(wǎng)絡(luò)是最理想的方法，但其要害部件變壓器的制作要求很高。
現(xiàn)在按捺攪擾的幾種方法
構(gòu)成電磁攪擾的三要素是攪擾源、傳達(dá)途徑和受擾設(shè)備。因而，按捺電磁攪擾也應(yīng)該從這三方面著手。首要應(yīng)該按捺攪擾源，直接消除攪擾原因;其次是消除攪擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射，堵截電磁攪擾的傳達(dá)途徑；第三是進(jìn)步受擾設(shè)備的抗擾才能，減低其對(duì)噪聲的敏感度。現(xiàn)在按捺攪擾的幾種方法基本上都是用堵截電磁攪擾源和受擾設(shè)備之間的耦合通道，它們確是卓有成效的方法。常用的方法是屏蔽、接地和濾波。
選用屏蔽技能可以有用地按捺開關(guān)電源的電磁輻射攪擾。例如，功率開關(guān)管和輸出二極管一般有較大的功率損耗，為了散熱往往需求設(shè)備散熱器或直接設(shè)備在電源底板上。器材設(shè)備時(shí)需求導(dǎo)熱性能好的絕緣片進(jìn)行絕緣，這就使器材與底板和散熱器之間發(fā)生了分布電容，開關(guān)電源的底板是溝通電源的地線，因而經(jīng)過器材與底板之間的分布電容將電磁攪擾耦合到溝通輸入端發(fā)生共模攪擾，處理這個(gè)問題的方法是選用兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片，并把屏蔽片接到直流地上，割斷了射頻攪擾向輸入電網(wǎng)傳達(dá)的途徑。為了按捺開關(guān)電源發(fā)生的輻射，電磁攪擾對(duì)其他電子設(shè)備的影響，可徹底依照對(duì)磁場(chǎng)屏蔽的方法來加工屏蔽罩，然后將整個(gè)屏蔽罩與體系的機(jī)殼和地銜接為一體，就能對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行有用的屏蔽。電源某些部分與大地相連可以起到按捺攪擾的效果。例如，靜電屏蔽層接地可以按捺改變電場(chǎng)的攪擾;電磁屏蔽用的導(dǎo)體準(zhǔn)則上可以不接地，但不接地的屏蔽導(dǎo)體經(jīng)常增強(qiáng)靜電耦合而發(fā)生所謂“負(fù)靜電屏蔽”效應(yīng)，所以仍以接地為好，這樣使電磁屏蔽能一起發(fā)揮靜電屏蔽的效果。電路的公共參閱點(diǎn)與大地相連，可為信號(hào)回路供給安穩(wěn)的參閱電位。因而，體系中的安全維護(hù)地線、屏蔽接地線和公共參閱地線各自構(gòu)成接地母線后，最終都與大地相連�！ �
在電路體系規(guī)劃中應(yīng)遵從“一點(diǎn)接地”的準(zhǔn)則，如果構(gòu)成多點(diǎn)接地，會(huì)呈現(xiàn)閉合的接地環(huán)路，當(dāng)磁力線穿過該回路時(shí)將發(fā)生磁感應(yīng)噪聲，實(shí)際上很難完成“一點(diǎn)接地”。因而，為下降接地阻抗，消除分布電容的影響而采納平面式或多點(diǎn)接地，利用一個(gè)導(dǎo)電平面（底板或多層印制板電路的導(dǎo)電平面層等）作為參閱地，需求接地的各部分就近接到該參閱地上。為進(jìn)一步減小接地回路的壓降，可用旁路電容削減回來電流的幅值。在低頻和高頻共存的電路體系中，應(yīng)別離將低頻電路、高頻電路、功率電路的地線獨(dú)自銜接后，再銜接到公共參閱點(diǎn)上�！ �
濾波是按捺傳導(dǎo)攪擾的一種很好的方法。例如，在電源輸入端接上濾波器，可以按捺開關(guān)電源發(fā)生并向電網(wǎng)反應(yīng)的攪擾，也可以按捺來自電網(wǎng)的噪聲對(duì)電源自身的侵害。在濾波電路中，還選用很多專用的濾波元件，如穿心電容器、三端電容器、鐵氧體磁環(huán)，它們可以改進(jìn)電路的濾波特性。恰當(dāng)?shù)匾?guī)劃或選擇濾波器，并正確地設(shè)備和運(yùn)用濾波器，是抗攪擾技能的重要組成部分。
開關(guān)電源發(fā)生的攪擾，按噪聲攪擾源品種來分，可分為尖峰攪擾和諧波攪擾兩種;若按耦合通路來分，可分為傳導(dǎo)攪擾和輻射攪擾兩種。現(xiàn)在按噪聲攪擾源來別離說明：
1、二極管的反向恢復(fù)時(shí)間引起的攪擾
高頻整流回路中的整流二極管正向?qū)〞r(shí)有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉(zhuǎn)向截止時(shí)，因?yàn)镻N結(jié)中有較多的載流子堆集，因而在載流子消失之前的一段時(shí)間里，電流會(huì)反向活動(dòng)，致使載流子消失的反向恢復(fù)電流急劇削減而發(fā)生很大的電流改變（di/dt）�！ �
2、開關(guān)管作業(yè)時(shí)發(fā)生的諧波攪擾
功率開關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)流過較大的脈沖電流。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負(fù)載時(shí)近似為矩形波，其間含有豐富的高次諧波重量。當(dāng)選用零電流、零電壓開關(guān)時(shí)，這種諧波攪擾將會(huì)很小。別的，功率開關(guān)管在截止期間，高頻變壓器繞組漏感引起的電流驟變，也會(huì)發(fā)生尖峰攪擾。
3、溝通輸入回路發(fā)生的攪擾
無工頻變壓器的開關(guān)電源輸入端整流管在反向恢復(fù)期間會(huì)引起高頻衰減振動(dòng)發(fā)生攪擾。 開關(guān)電源發(fā)生的尖峰攪擾和諧波攪擾能量，經(jīng)過開關(guān)電源的輸入輸出線傳達(dá)出去而構(gòu)成的攪擾稱之為傳導(dǎo)攪擾;而諧波和寄生振動(dòng)的能量，經(jīng)過輸入輸出線傳達(dá)時(shí)，都會(huì)在空間發(fā)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)。這種經(jīng)過電磁輻射發(fā)生的攪擾稱為輻射攪擾�！ �
4、其他原因
元器材的寄生參數(shù)，開關(guān)電源的原理圖規(guī)劃不行完美，印刷線路板（PCB）走線一般選用手藝安置，具有很大的隨意性，PCB的近場(chǎng)攪擾大，而且印刷板上器材的設(shè)備、放置，以及方位的不合理都會(huì)構(gòu)成EMI攪擾。
開關(guān)電源EMI的特色
作為作業(yè)于開關(guān)狀況的能量變換設(shè)備，開關(guān)電源的電壓、電流改變率很高，發(fā)生的攪擾強(qiáng)度較大；攪擾源首要集中在功率開關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對(duì)于數(shù)字電路攪擾源的方位較為清楚；開關(guān)頻率不高（從幾十千赫和數(shù)兆赫茲），首要的攪擾方式是傳導(dǎo)攪擾和近場(chǎng)攪擾;而印刷線路板（PCB）走線一般選用手藝布線，具有更大的隨意性，這增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場(chǎng)攪擾估量的難度�！ �
EMI測(cè)試技能
現(xiàn)在確診差模共模攪擾的三種方法：射頻電流探頭、差模按捺網(wǎng)絡(luò)、噪聲別離網(wǎng)絡(luò)。用射頻電流探頭是丈量差模 共模攪擾最簡(jiǎn)略的方法，但丈量成果與規(guī)范限值比較要經(jīng)過較雜亂的換算。差模按捺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)略，丈量成果可直接與規(guī)范限值比較，但只能丈量共模攪擾。噪聲別離網(wǎng)絡(luò)是最理想的方法，但其要害部件變壓器的制作要求很高。
現(xiàn)在按捺攪擾的幾種方法
構(gòu)成電磁攪擾的三要素是攪擾源、傳達(dá)途徑和受擾設(shè)備。因而，按捺電磁攪擾也應(yīng)該從這三方面著手。首要應(yīng)該按捺攪擾源，直接消除攪擾原因;其次是消除攪擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射，堵截電磁攪擾的傳達(dá)途徑；第三是進(jìn)步受擾設(shè)備的抗擾才能，減低其對(duì)噪聲的敏感度。現(xiàn)在按捺攪擾的幾種方法基本上都是用堵截電磁攪擾源和受擾設(shè)備之間的耦合通道，它們確是卓有成效的方法。常用的方法是屏蔽、接地和濾波。
選用屏蔽技能可以有用地按捺開關(guān)電源的電磁輻射攪擾。例如，功率開關(guān)管和輸出二極管一般有較大的功率損耗，為了散熱往往需求設(shè)備散熱器或直接設(shè)備在電源底板上。器材設(shè)備時(shí)需求導(dǎo)熱性能好的絕緣片進(jìn)行絕緣，這就使器材與底板和散熱器之間發(fā)生了分布電容，開關(guān)電源的底板是溝通電源的地線，因而經(jīng)過器材與底板之間的分布電容將電磁攪擾耦合到溝通輸入端發(fā)生共模攪擾，處理這個(gè)問題的方法是選用兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片，并把屏蔽片接到直流地上，割斷了射頻攪擾向輸入電網(wǎng)傳達(dá)的途徑。為了按捺開關(guān)電源發(fā)生的輻射，電磁攪擾對(duì)其他電子設(shè)備的影響，可徹底依照對(duì)磁場(chǎng)屏蔽的方法來加工屏蔽罩，然后將整個(gè)屏蔽罩與體系的機(jī)殼和地銜接為一體，就能對(duì)電磁場(chǎng)進(jìn)行有用的屏蔽。電源某些部分與大地相連可以起到按捺攪擾的效果。例如，靜電屏蔽層接地可以按捺改變電場(chǎng)的攪擾;電磁屏蔽用的導(dǎo)體準(zhǔn)則上可以不接地，但不接地的屏蔽導(dǎo)體經(jīng)常增強(qiáng)靜電耦合而發(fā)生所謂“負(fù)靜電屏蔽”效應(yīng)，所以仍以接地為好，這樣使電磁屏蔽能一起發(fā)揮靜電屏蔽的效果。電路的公共參閱點(diǎn)與大地相連，可為信號(hào)回路供給安穩(wěn)的參閱電位。因而，體系中的安全維護(hù)地線、屏蔽接地線和公共參閱地線各自構(gòu)成接地母線后，最終都與大地相連�！ �
在電路體系規(guī)劃中應(yīng)遵從“一點(diǎn)接地”的準(zhǔn)則，如果構(gòu)成多點(diǎn)接地，會(huì)呈現(xiàn)閉合的接地環(huán)路，當(dāng)磁力線穿過該回路時(shí)將發(fā)生磁感應(yīng)噪聲，實(shí)際上很難完成“一點(diǎn)接地”。因而，為下降接地阻抗，消除分布電容的影響而采納平面式或多點(diǎn)接地，利用一個(gè)導(dǎo)電平面（底板或多層印制板電路的導(dǎo)電平面層等）作為參閱地，需求接地的各部分就近接到該參閱地上。為進(jìn)一步減小接地回路的壓降，可用旁路電容削減回來電流的幅值。在低頻和高頻共存的電路體系中，應(yīng)別離將低頻電路、高頻電路、功率電路的地線獨(dú)自銜接后，再銜接到公共參閱點(diǎn)上�！ �
濾波是按捺傳導(dǎo)攪擾的一種很好的方法。例如，在電源輸入端接上濾波器，可以按捺開關(guān)電源發(fā)生并向電網(wǎng)反應(yīng)的攪擾，也可以按捺來自電網(wǎng)的噪聲對(duì)電源自身的侵害。在濾波電路中，還選用很多專用的濾波元件，如穿心電容器、三端電容器、鐵氧體磁環(huán)，它們可以改進(jìn)電路的濾波特性。恰當(dāng)?shù)匾?guī)劃或選擇濾波器，并正確地設(shè)備和運(yùn)用濾波器，是抗攪擾技能的重要組成部分。
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