1.等离子电源的EMI剖析
电源部分是整机的动力提供者,所以电源质量的好坏决议了体系作业的状况。咱们先进行需求剖析:等离子电视功耗大于75W,依据规范要求有必要加PFC电路,进步有功功率。因为有待机功耗要求,因而选用反激加谐振的办法,这样既满意了驱动要求,又满意待机功耗要求。
因而电源部分共包含4个大的模块,电源输入端滤波整流电路、PFC电路、谐振电路、反激电路。
(1)滤波整流电路。既按捺电源本身的搅扰经过电源线进入供电网络,又防止供电网络的搅扰进入电源。
(2)PFC电路。PFC电路作业过程中,MOSFET管在作业时由栅极驱动脉冲操控通断状况,引起搅扰。PFC电路中的二极管在导通和截止状况间切换,反向康复电流也会引起搅扰。
(3)反激电路和谐振电路。反激电路和谐振电路中的MOSFET在切换通断状况时两头电压发生骤变,变压器初级线圈中电流发生反电动势,次级电路中二极管在通断过程中存在反向康复电流,这些都引起搅扰。
2.电源的EMC规划
2.1 EMI滤波电路
为了按捺整机电路和电源本身所发生的搅扰不向外传达,也为了外部电网的搅扰不进入电源和整机,在电源入口处规划了EMI滤波电路。
开关电源的搅扰分为差模搅扰和共模搅扰,共模搅扰是前方或零线与地线之间发生的搅扰,差模搅扰是前方与零线之间发生的搅扰。
2.1.1 差模滤波
开关电源的差模传导打扰,首要是由电路中开关电源在开关动作时在电源输入线上发生一个周期性的电流信号。因为电解电容作为储能电容,存在ESR和ESL,当周期电流信号经过储能电容时,电容两头就会发生电压降,这个电压降导致电源端口发生电流回路,构成差模传导打扰,并经过LISN把搅扰传导到接收机。
变压器初级线圈、开关管和滤波电容构成的高频开关电流环路,使高频电流反应到交流电源中构成搅扰;一起,变压器初次级间的分布电容会使初级回路中发生的搅扰向次级传递,加大搅扰传递环路,使更多电流流入LISN,加重搅扰。
当电路中添加了差模滤波后,差模电流减小回流途径,削减对接收机和电网的搅扰。
2.1.2 共模滤波
开关电源的共模传导打扰,首要是由开关电路中的电压瞬变构成的,开关管的负载为高频变压器初级线圈,为理性负载,在开关管开关瞬间,在初级线圈的两头呈现较高的浪涌尖峰电压,而因为初级线圈和次级线圈之间的分布电容、电源线对地线的阻抗、次级线圈电源和地之间电容的存在,构成了电源和地之间的电流回路,构成共模搅扰。
当电路中添加了共模滤波后,共模电流回流途径减小,削减对接收机和电网的搅扰。
2.1.3 滤波电路规划
咱们规划EMI滤波器如图1所示,电路包含两级滤波结构,共模电感L103、共模电容CY102、CY102和差模电容C101组成榜首级,共模电感L104、共模电容CY103、CY104和差模电容CX102组成第二级。R104、R105、R106为泄放电阻,确保电源断电后敏捷放电到安全电压以下。
因为变压器初次级分布电容的存在,引起共模搅扰,因而能够经过减小初次级分布电容改进共模搅扰,能够在变压器初次级间增设屏蔽层。一起将变压器屏蔽层接至初级的中线端,还能够按捺差模搅扰。
图1 EMI滤波电路
2.2 PFC电路
电路中因为MOSFET的开关状况引起搅扰,因而咱们针对MOSFET加按捺办法,能够经过以下办法改进PFC电路的搅扰:
调整驱动电阻R422、R423,改动开关速率;
MOSFET漏源极加吸收电容C410;
电阻D410两头加磁珠BD1、BD2吸收搅扰。
图2 PFC电路
2.3 反激电路
在电路中,初级部分因为MOSFET通断引起的搅扰,咱们经过电阻R210、电容C207、二极管FR107组成的吸收电路进行按捺,二级管选用快康复二极管。也能够经过调理MOESFET栅极输入的PWM脉冲改动MOSFET开关频率来进行改进。
次级部分二极管的反向康复电流引起的搅扰,咱们经过在二极管两头并联%&&&&&%C301来吸收。如图3a所示。
2.4 谐振电路
电路中经过调整MOSFET驱动电阻R515、R516和R518、R519来设置不同的注册和关断时刻,减小MOSFET的开关带来的搅扰,如图3b所示。
图3 反激电路和谐振电路
2.5 PCB规划
开关电源EMI规划中,PCB布板是十分要害的一环。优异的PCB布板,即便有搅扰源,也能最大程度地阻断传达途径,将搅扰水平降到最低;不良的PCB布板,即便搅扰源不大,也会经过走线将其扩大并传达出去,乃至发生较大的搅扰。PCB布板首要留意以下几点:
(1)大电流信号走线要顺、短、粗;
(2)大电流信号和小信号要别离走线,防止功率信号搅扰小信号;
(3)不同体系之间的共地信号连接点尽量仅有确认;
(4)存在电流环路的当地,比方反激电路漏极的吸收环路,应该尽量使环路面积最小。
3.小结
经过对等离子电视电源的搅扰剖析,针对电路模块规划出一套滤波电路,该套电路应用后,传导和辐射都得到较好的按捺,合作整机的规划和整改,测验成果合格,满意了项目要求。