高频开关电源设计方案中的电磁兼容性问题研究9.docx

高频开关电源设计方案中的电磁兼容性问题研究9
高频开关电源设计方案中的电磁兼容性问题研究9
高频开关电源设计方案中的电磁兼容性问题研究9
高频开关电源设计中的电磁兼容性问题研究
说了然开关电源的构成及磁化冲击电流瞬变，这个噪声会传导到输入、输出端，形成传导骚扰，重者有可能击穿开关管。
此外，高频变压器初级线圈、开关管和滤波电容构成的高频开关电流环路可能会产生较大的空间辐射，形成辐射骚扰。假如电容滤波容量不足或高频特征不好，电容上的高频阻抗会使高频电流以差模方式传导到沟通电源中形成传导
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高频开关电源设计方案中的电磁兼容性问题研究9
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骚扰。需要注意的是，二极管整流电路产生的电磁骚扰中，整流二极管反向恢复电流的 |di/dt|远比续流二极管反向恢复
电流的 |di/dt|大得多。作为电磁骚扰源来研究，整流二极管反向恢复电流形成的骚扰强度大，频带宽。可是，整流二极
管产生的电压跳变远小于功率开关管导通和关断时产生的电压跳变。所以，不计整流二极管产生的 |dv/dt|和 |di/dt|的影
响，而把整流电路当作电磁骚扰耦合通道的一部分来研究也是能够的。
杂散参数影响耦合通道的特征
在传导骚扰频段 <<30MHz ），多半开关电源骚扰的耦合通道是能够用电路网络来描绘的。可是，在开关电源中的任何一个实质元器件，如电阻器、电容器、电感器以致开关管、二极管都包含有杂散参数，且研究的频带愈宽，等值电路的阶次愈高，所以，包含各元器件杂散参数和元器件间的耦合在内的开关电源的等效电路将复杂得多。在高频时，杂散参数对耦合通道的特征影响很大，散布电容的存在成为电磁骚扰的通道。此外，在开关管功率较大时，集电极一般都需加上散热片，散热片与开关管之间的散布电容在高频时不可以忽视，它能形成面向空间的辐射骚扰和电源线传导的共模骚扰。
电磁兼容设计
输入端滤波器的设计
开关电源产生的噪声包含共模噪音和差模噪音。共模扰乱是因为载流导体与大地之间的电位差产生的，其特色是两条线上的杂讯电压是同电位同向的；而差模扰乱则是因为载流导体之间的电位差产生的，其特色是两条线上的杂讯电压是同电位反向的。往常，线路上扰乱电压的这两种重量是同时存在的。为此应在电源输入端加滤波器，滤波器阻抗应与电源阻抗失配，失配越厉害，实现的衰减越理想，获得的插入消耗特征就越好。也就是说，假如噪音源内阻是低阻
抗的，则与之对接的 EMI 滤波器的输入阻抗应当是高阻抗 (如电感量很大的串连电感 >；假如噪音源内阻是高阻抗的，则 EMI 滤波器的输入阻抗应当是低阻抗 (如容量很大的并联电容 >。因为线路阻抗的不均衡，两种重量在传输中会相互
转变，状况十分复杂。典型的 EMI 滤波器包含了共模杂讯和差模杂讯两部分的克制电路，如图 3 所示。