开关电源电磁搅扰的发生机理
开关电源发生的搅扰,按噪声搅扰源品种来分,可分为尖峰搅扰和谐波搅扰两种,若按耦合通路来分,可分为传导搅扰和辐射搅扰两种。现在按噪声搅扰源来别离阐明:
1、二极管的反向恢复时间引起的搅扰
高频整流回路中的整流二极管正导游通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,因为PN结中有较多的载流子堆集,因此在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向活动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧削减而发生很大的电流改变(di/dt)。
2、开关管作业时发生的谐波搅扰
功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其间含有丰厚的高次谐波重量。当选用零电流、零电压开关时,这种谐波搅扰将会很小。别的,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流骤变,也会发生尖峰搅扰。
3、沟通输入回路发生的搅扰
无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振动发生搅扰。
开关电源发生的尖峰搅扰和谐波搅扰能量,通过开关电源的输入输出线传达出去而构成的搅扰称之为传导搅扰;而谐波和寄生振动的能量,通过输入输出线传达时,都会在空间发生电场和磁场。这种通过电磁辐射发生的搅扰称为辐射搅扰。
4、其他原因
元器材的寄生参数,开关电源的原理图规划不行完美,印刷线路板(PCB)走线一般选用手艺安置,具有很大的随意性,PCB的近场搅扰大,而且印刷板上器材的设备、放置,以及方位的不合理都会构成EMI搅扰。
开关电源EMI的特色
作为作业于开关状况的能量转化设备,开关电源的电压、电流改变率很高,发生的搅扰强度较大;搅扰源首要会集在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器,相对于数字电路搅扰源的方位较为清楚;开关频率不高(从几十千赫和数兆赫兹),首要的搅扰方式是传导搅扰和近场搅扰;而印刷线路板(PCB)走线一般选用手艺布线,具有更大的随意性,这增加了PCB散布参数的提取和近场搅扰估量的难度.
EMI测验技能
现在确诊差模共模搅扰的三种办法:射频电流探头、差模按捺网络、噪声别离网络。用射频电流探头是丈量差模 共模搅扰最简略的办法,但丈量成果与规范限值比较要通过较杂乱的换算。差模按捺网络结构简略(见图1),丈量成果可直接与规范限值比较,但只能丈量共模搅扰。噪声别离网络是最理想的办法,但其要害部件变压器的制作要求很高。
现在按捺搅扰的几种办法
构成电磁搅扰的三要素是搅扰源、传达途径和受扰设备。因此,按捺电磁搅扰也应该从这三方面着手。首要应该按捺搅扰源,直接消除搅扰原因;其次是消除搅扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,堵截电磁搅扰的传达途径(见图2);第三是进步受扰设备的抗扰才能,减低其对噪声的敏感度。现在按捺搅扰的几种办法基本上都是用堵截电磁搅扰源和受扰设备之间的耦合通道,它们确是卓有成效的办法。常用的办法是屏蔽、接地和滤波。