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文档分类:汽车/机械/制造 > PCB

电子线路与电磁兼容设计.doc


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电子线路与电磁兼容设计.doc
文档介绍:
电子线路与电磁兼容设计        摘要:本文通过举例对图1是一个普遍应用的反激式(或称为回扫式)>/index.asp?boardid=10>开关电源工作原理图,50Hz或60Hz交流电网电压首先经整流堆整流,并向储能滤波电容器C5充电,然后向变压器T1与开关管V1组成的负载回路供电。图2是进行过电磁兼容设计后的电原理图。 1、对电流谐波的抑制一般电容器C5的容量很大,其两端电压纹波很小,大约只有输入电压的10%左右,而仅当输入电压Ui大于电容器C5两端电压的时候,整流二极管才导通,因此在输入电压的一个周期内,整流二极管的导通时间很短,即导通角很小。这样整流电路中将出现脉冲尖峰电流,如图3所示。这种脉冲尖峰电流如用付立叶级数展开,将被看成由非常多的高次谐波电流组成,这些谐波电流将会降低电源设备的使用效率,即功率因数很低,并会倒灌到电网,对电网产生污染,严重时还会引起电网频率的波动,即交流电源闪烁。脉冲电流谐波和交流电源闪烁测试标准为:IEC61000-3-2及IEC61000-3-3。一般测试脉冲电流谐波的上限是40次谐波频率。解决整流电路中出现脉冲尖峰电流过大的方法是在整流电路中串联一个PFC(PowerFactorcorrector)功率因素矫正电路,或差模滤波电感器。PFC功率因素矫正电路一般为一个并联式升压流上升率。显然要求电流上升率越小,则要求电感量就越大。 2、对振铃电压的抑制由于变压器的初级有漏感,当电源开关管V1由饱和导通到截止关断时会产生反电动势,反电动势又会对变压器初级线圈的分布电容进行充放电,从而产生阻尼振荡,即产生振铃,如图4所示。变压器初级漏感产生反电动势的电压幅度一般都很高,其能量也很大,如不采取保护措施,反电动势一般都会把电源开关管击穿,同时反电动势产生的阻尼振荡还会产生很强的电磁辐射,不但对机器本身造成严重干扰,对机器周边环境也会产生严重的电磁干扰。图2中的D1、R2、C6是抑制反电动势和振铃电压幅度的有效电路,当变压器初级漏感产生反电动势时,反电动势通过二极管D1对电容器C6进行充电,相当于电容器把反电动势的能量吸收掉,从而降低了反电动势和振铃电压的幅度。电容器C6充满电后,又会通过R2放电,正确选择RC放电的时间常数,使电容器在下次充电时的剩余电压刚好等于方波电压的幅度,此时电源的工作效率最高。 3、对传导干扰信号的抑制图1中,当电源开关管V1导通或者关断时,在电容器C5、变压器T1的初级和电源开关管V1组成的电路中会产生脉动直流i1,如果把此电流回路看成是一个“变压器”的“初级线圈”,由于电流i1的变化速率很高,它在“初级线圈”中产生的电磁感应,也会对周围电路产生电磁感应,我们可以把周围电路都看成是同一“变压器”的多个“次级线圈”,同时变压器T1的漏感也同样对各个“次级线圈”产生感应作用,因此电流i1通过电磁感应,在每个“次级线圈”中都会产生的感应电流,我们分别把它们记为i2、i3、i4•••。其中i2和i3是差模干扰信号,它们可以通过两根电源线传导到电网的其它线路之中和干扰其它电子设备;i4是共模干扰信号,它是电流i1回路通过电磁感应其它电路与大地或机壳组成的回路产生的,并且其它电路与大地或机壳是通过电容耦合构成回路的,共模干扰信号可以通过电源线与大地传导到电网其它线路之中和干扰其它电子设备。与电源开关管V 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.