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开关电源EMI技术 更新时间:2011-05-28 13:00

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关键词:

开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。

开关电源EMI技术传输通道

  • (一). 传导干扰的传输通道

    (1)容性耦合

    (2)感性耦合

    (3)电阻耦合

    a.公共电源内阻产生的电阻传导耦合

    b.公共地线阻抗产生的电阻传导耦合

    c.公共线路阻抗产生的电阻传导耦合

开关电源EMI技术抑制

  • (1)减小dv/dt和di/dt(降低其峰值、减缓其斜率)

    (2)压敏电阻的合理应用,以降低浪涌电压

    (3)阻尼网络抑制过冲

    (4)采用软恢复特性的二极管,以降低高频段EMI

    (5)有源功率因数校正,以及其他谐波校正技术

    (6)采用合理设计的电源线滤波器

    (7)合理的接地处理

    (8)有效的屏蔽措施

    (9)合理的PCB设计

开关电源EMI技术干扰源

  • (1)功率开关管

    功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合的主要干扰源,也是磁场耦合的主要干扰源。

    (2)

    高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换,因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。

    (3)整流二极管

    整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上,反向恢复电流的断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高dv/dt,从而导致强电磁干扰。

    (4)PCB

    准确的说,PCB是上述干扰源的耦合通道,PCB的优劣,直接对应着对上述EMI源抑制的好坏。

高频变压器漏感的控制

  • 高频变压器的漏感是功率开关管关断尖峰电压产生的重要原因之一,因此,控制漏感成为解决高频变压器带来的EMI首要面对的问题。

    减小高频变压器漏感两个切入点:电气设计、工艺设计!

    (1)选择合适磁芯,降低漏感。漏感与原边匝数平方成正比,减小匝数会显着降低漏感。

    (2)减小绕组间的绝缘层。现在有一种称之为“黄金薄膜”的绝缘层,厚度20~100um,脉冲击穿电压可达几千伏。

    (3)增加绕组间耦合度,减小漏感。

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