1、開關電源EMI濾波器(qi)的電路設計

當(dang)(dang)開關(guan)電(dian)(dian)源的諧波電(dian)(dian)平(ping)在(zai)(zai)低頻(pin)段(頻(pin)率范(fan)圍0.15～30MHz)表現(xian)在(zai)(zai)電(dian)(dian)源線(xian)上時(shi),稱之為傳(chuan)導(dao)干(gan)擾。要抑制傳(chuan)導(dao)干(gan)擾相(xiang)對(dui)比較容(rong)易,只要使用適當(dang)(dang)的EMI濾(lv)波器(qi),就能(neng)將其(qi)在(zai)(zai)電(dian)(dian)源線(xian)上的EMI信號電(dian)(dian)平(ping)抑制在(zai)(zai)相(xiang)關(guan)標準規定的限值(zhi)內。

要使EMI濾波(bo)器(qi)(qi)對EMI信號有的(de)衰減性能,則濾波(bo)器(qi)(qi)阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)應與電源阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)失配,越失配,實現的(de)衰減越理(li)想,得(de)到的(de)插入(ru)損耗(hao)特性就越好。也就是說,如果噪音源內阻(zu)(zu)(zu)(zu)是低阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)的(de),則與之對接的(de)EMI濾波(bo)器(qi)(qi)的(de)輸(shu)入(ru)阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)應該是高阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)(如電感量(liang)(liang)很大(da)(da)的(de)串聯電感);如果噪音源內阻(zu)(zu)(zu)(zu)是高阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)的(de),則EMI濾波(bo)器(qi)(qi)的(de)輸(shu)入(ru)阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)應該是低阻(zu)(zu)(zu)(zu)抗(kang)(kang)(kang)(如容量(liang)(liang)很大(da)(da)的(de)并聯電容)。這(zhe)個原則也是設計抑制開關電源EMI濾波(bo)器(qi)(qi)遵循的(de)。

在實際使用(yong)中,由于設備所產生的(de)共模和(he)差模的(de)成分不(bu)(bu)一(yi)樣(yang),可適(shi)當(dang)增加或減(jian)少濾波(bo)元件。具體(ti)電路的(de)調整(zheng)一(yi)般要經過EMI試(shi)驗后才能有滿(man)意的(de)結果(guo),安裝濾波(bo)電路時(shi)要保證(zheng)接地良好,并且輸(shu)入(ru)端和(he)輸(shu)出端要良好隔離,否則(ze),起(qi)不(bu)(bu)到濾波(bo)的(de)效果(guo)。

開關(guan)電源所產(chan)生的(de)干擾(rao)(rao)以共模干擾(rao)(rao)為主,在設計濾波電路(lu)時(shi)可嘗(chang)試去掉差(cha)模電感,再增加一級(ji)共模濾波電感。常采(cai)用如圖2所示(shi)的(de)濾波電路(lu),可使開關(guan)電源的(de)傳導(dao)干擾(rao)(rao)下降(jiang)近30dB,比CISOR22標(biao)準的(de)限值低了近6dB以上。

2、輻射EMI的(de)抑制措施

如前所述,開(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)是一個很(hen)強的(de)騷擾源(yuan),它(ta)來源(yuan)于開(kai)(kai)關器(qi)件的(de)高頻通斷和(he)(he)輸出整流二(er)極管反向恢復。很(hen)強的(de)電(dian)磁騷擾信號通過空間輻射和(he)(he)電(dian)源(yuan)線的(de)傳導而干(gan)擾鄰近(jin)的(de)敏感(gan)設備。除(chu)了(le)功率開(kai)(kai)關管和(he)(he)高頻整流二(er)極管外,產生輻射干(gan)擾的(de)主要元(yuan)器(qi)件還有脈沖變(bian)壓(ya)器(qi)及濾波電(dian)感(gan)等。

負載電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)越(yue)大,續(xu)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)結束時(shi)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)經整流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)二(er)極(ji)(ji)管的電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)也越(yue)大,二(er)極(ji)(ji)管反向(xiang)恢復(fu)的時(shi)間也越(yue)長(chang),則尖峰(feng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的影響也越(yue)大。采用多個整流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)二(er)極(ji)(ji)管并(bing)聯來分擔負載電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu),可以降低短路尖峰(feng)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的影響。

開關電源屏(ping)(ping)蔽(bi)(bi),采用(yong)模塊式全(quan)密(mi)封結構,建議用(yong)1mm以上厚度(du)的鍍鋅(xin)鋼板,屏(ping)(ping)蔽(bi)(bi)層(ceng)良好(hao)接地。在(zai)高(gao)頻脈沖(chong)變(bian)壓(ya)器(qi)初(chu)、次級之間加(jia)一屏(ping)(ping)蔽(bi)(bi)層(ceng)并接地,可以抑(yi)制(zhi)干(gan)擾的電場耦合。將高(gao)頻脈沖(chong)變(bian)壓(ya)器(qi)、輸出濾(lv)波(bo)電感等磁性元件加(jia)上屏(ping)(ping)蔽(bi)(bi)罩,可以將磁力線限制(zhi)在(zai)磁阻小(xiao)的屏(ping)(ping)蔽(bi)(bi)體內。