抑制電源模塊電磁干擾的幾點(diǎn)對(duì)策

1、抑制電源模塊電磁干擾的幾點(diǎn)對(duì)策如何抑制電磁干擾，向來(lái)都是模塊設(shè)計(jì)中不行忽略的問(wèn)題，其不僅關(guān)系到本身的牢靠性，也關(guān)系到囫圇應(yīng)用系統(tǒng)的平安和穩(wěn)定性。全面抑制開(kāi)關(guān)電源模塊的各種噪聲干擾才會(huì)使開(kāi)關(guān)電源模塊得到更廣泛的應(yīng)用。一、電磁干擾的定義電磁干擾(electro magnetic interference，簡(jiǎn)稱emi)是指任何在傳導(dǎo)或電磁場(chǎng)陪同著、的作用而產(chǎn)生會(huì)降低某個(gè)裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的性能，或可能對(duì)生物或物質(zhì)產(chǎn)生不良影響之電磁現(xiàn)象。二、電磁干擾的產(chǎn)生1、電磁干擾的產(chǎn)生騷擾源、敏感設(shè)備與耦合途徑并稱電磁干擾三要素。對(duì)于開(kāi)關(guān)電源模塊來(lái)說(shuō)，噪聲的產(chǎn)生在于電流或電壓的急劇變幻，即di/dt或 dv/dt很

2、大，因此高功率和高頻率運(yùn)作的器件都是 emi 噪聲的來(lái)源。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，其來(lái)源主要有：(1) 外界耦合的干擾(主要在輸入端和輸出端產(chǎn)生);(2) 開(kāi)關(guān)管;(3) ;(4) ;(5) 儲(chǔ)能;(6) 板布局和走線不合理從而產(chǎn)生的回路干擾。三、抑制電磁干擾的對(duì)策人們總是千方百計(jì)地將電磁干擾三要素之中的一個(gè)去掉：屏蔽掉騷擾源、隔離開(kāi)敏感設(shè)備或者切斷耦合途徑。從能量的角度來(lái)講，電磁干擾是一種能量，無(wú)法不讓它產(chǎn)生，惟獨(dú)用一定的方法去減小其對(duì)系統(tǒng)的干擾?？捎玫降霓k法可分為兩大類：一種是讓能量泄放掉;另一種是把能量給擋在外部。可以說(shuō)一種辦法是減小其產(chǎn)生的幅度，另一種則切斷其傳揚(yáng)途徑。下面針對(duì)詳細(xì)的方面一一分析：1

3、、外界干擾的耦合(輸入端和輸出端)(1)輸入端輸入端是囫圇電源的入口處，電源內(nèi)部的噪聲也可由此傳揚(yáng)到外部，對(duì)外界造成干擾。通常采納的策略是在輸入加x、y電容、差模電感和共模電感對(duì)噪聲和干擾舉行過(guò)濾。圖1就是一種比較頻繁的emi濾波。圖1 emi濾波電路其中l(wèi)1、cy1和cy2組成的濾波電路可以抑制電源線上存在的共模干擾信號(hào)。當(dāng)有共模干擾電流流經(jīng)線圈時(shí)，因?yàn)楣材ｋ娏鞯耐蛐?，?huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場(chǎng)而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強(qiáng)的阻尼效果，以此衰減共模干擾。差模電感l(wèi)2和x電容，組成的低通濾波可抑制電源線上的差模干擾。(2)輸出端對(duì)于輸出，特殊是有長(zhǎng)輸出引線的狀況，電源模塊跟系統(tǒng)

4、搭配后，電源內(nèi)部一些噪聲干擾就可能由輸出線而耦合到外界，干擾其他用電設(shè)備。對(duì)此，最好的方法是同應(yīng)付輸入端的干擾一樣去加一些共模濾波和差模濾波。此外，還可以在輸出線串套磁珠環(huán);采納雙絞線或是屏蔽線，以達(dá)到抑制emi干擾的目的。2、開(kāi)關(guān)管在電源模塊的工作過(guò)程中，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)管結(jié)電容的存在，開(kāi)關(guān)管在迅速開(kāi)關(guān)的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生毛刺和尖峰，這樣就會(huì)有一些傳遞或放射出來(lái)。另外開(kāi)關(guān)管的結(jié)電容和變壓器的繞組漏感也有可能產(chǎn)生諧振而發(fā)出干擾。對(duì)此可采納的對(duì)策有：(1) 開(kāi)關(guān)管d極和g極串加磁珠環(huán)，這樣等于加了一個(gè)小電感，減小開(kāi)關(guān)管的電流變幻率，從而達(dá)到減小尖峰的目的。(2) 在開(kāi)關(guān)管處加緩沖電路或采納軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，減小開(kāi)關(guān)

5、管在迅速工作時(shí)的尖峰，使其電壓或電流能緩慢升高。(3) 減小開(kāi)關(guān)管與周邊組件的壓差，那么開(kāi)關(guān)管的結(jié)電容可充電的程度會(huì)得到一定的降低。(4) 增大開(kāi)關(guān)管的g極驅(qū)動(dòng)。3、變壓器變壓器是電源模塊的儲(chǔ)能組件，在能量的充放過(guò)程中，就可能會(huì)產(chǎn)生噪聲干擾。漏感可以與電路中的分布電容組成振蕩回路，使電路產(chǎn)生高頻振蕩并向外輻射電磁能量，造成電磁干擾。一次繞組與二次繞組之間的電位差也會(huì)產(chǎn)生高頻變幻，通過(guò)寄生電容的耦合，從而產(chǎn)生了在一次側(cè)與二次側(cè)之間流淌的共模傳導(dǎo)emi電流干擾。對(duì)此可采納的對(duì)策有：(1)變壓器加屏蔽。屏蔽可分為電屏蔽與磁屏蔽，電屏蔽主要的作用是將初級(jí)來(lái)的干擾信號(hào)與次級(jí)隔離開(kāi)來(lái)?？稍诔?、次級(jí)之間包一

6、層銅箔(內(nèi)屏蔽)，但頭尾不能短路，銅箔要接地，這樣在初級(jí)繞組與銅箔之間形成電容，共模傳導(dǎo)干涉信號(hào)通過(guò)電容銅箔接地形成回路，不能進(jìn)入次級(jí)繞組從而起到電屏蔽的作用。磁屏蔽則在變壓器外部線包包首尾相連的銅箔(外屏蔽)。銅箔是良導(dǎo)體，高頻交變漏磁通穿過(guò)銅箔的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生渦流，而渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向正巧與漏磁通的方向相反，部分漏磁通就可以被抵消。(2) 采納三明治繞法，可以削減初級(jí)耦合至變壓器磁芯的高頻干擾。因?yàn)槌跫?jí)遠(yuǎn)離磁芯，次級(jí)電壓低，故引起的高頻干擾小。(3) 降低工作頻率，減緩能量的迅速充放。(4) 一次側(cè)和二次側(cè)的牢靠隔離，一次側(cè)和二次側(cè)之間的地接y電容。(5) 盡量減小變壓器的漏感，改進(jìn)電路的分布

7、參數(shù)，能在一定程度減小干擾。4、二極管二極管在迅速截止與導(dǎo)通的過(guò)程中會(huì)有尖峰的產(chǎn)生，特殊是整流二極管，其在反向復(fù)原過(guò)程中，電路的寄生電感、電容會(huì)發(fā)生高頻振蕩，產(chǎn)生電磁干擾。對(duì)此可采納的對(duì)策有：(1) 加 rc汲取電路，讓二極管的能量能平緩的泄放。(2) 在其陰極管腳套一個(gè)磁珠環(huán)，使其電流不行突變以減小尖峰。5、儲(chǔ)能電感(1) 類似于變壓器，可對(duì)其加屏蔽。(2) 調(diào)節(jié)其參數(shù)，避開(kāi)與回路的電容產(chǎn)生振蕩。6、pcb板的布局和走線精確的說(shuō)，pcb是上述干擾源的耦合通道，pcb的優(yōu)劣，挺直對(duì)應(yīng)著對(duì)上述emi源抑制的好壞。同時(shí)pcb板上器件的布局和布線的不合理都會(huì)造成emi干擾。對(duì)此可采納的對(duì)策有：(1) 削減干擾的最有效辦法就是減小各個(gè)電流回路的面積(磁場(chǎng)干擾)和帶電導(dǎo)體的面積及長(zhǎng)度(電場(chǎng)干擾)。(2) 電路中的不相同的地線特殊是模擬地和數(shù)字地要分開(kāi)。(3) pcb的電源線和地線盡可能寬，以減小線阻抗，從而減小公共阻抗引起的干擾噪聲。(4) 對(duì)于傳輸信號(hào)的線路一定要考慮阻抗匹配。圖2 兩種pcb布局