電源輸入端口的電磁兼容設計

1、電源輸入端口的電磁兼容設計        摘要：分析了（1）     n=1，2，3 式中：An為脈沖中第n次諧波的電平；       Vo為脈沖的電平；       T為脈沖串的周期；       tw為脈沖寬度；       tr為脈沖的上升時間和下降時間。 圖1  

2、;  脈沖信號 開關電源具有各式各樣的電路形式，但它們的核心部分都是一個高電壓、大電流的受控脈沖信號源。假定某PWM 開關電源的諧波電平 2    圖3    電源濾波器 圖中：差模抑制電容Cx1，Cx2    0.10.47F；       差模抑制電感L1，L2      100130H；       共模抑制電容Cy1，Cy2 &#

3、160;  <10000pF；       共模抑制電感L          1525mH。 開關電源的工作頻率，一般要低于10kHz，即     f=<10kHz     在實際使用中，由于設備所產生的共模和差模的成分不一樣，可適當增加或減少濾波元件。具體電路的調整一般要經過EMI試驗后才能有滿意的結果，安裝濾波電路時一定要保證接地良好，并且輸入端和輸出端要良好隔離，否則，

4、起不到濾波的效果。     圖4    電源濾波器     還有一個設計原則是不要過于追求濾波效果而造成成本過高，只要達到EMC標準的限值要求并有一定的余量（一般可控制在6dB左右）即可。 3    輻射EMI的抑制措施 開關電源是一個很強的騷擾源，它來源于開關器件的高頻通斷和輸出整流二極管反向恢復。很強的電磁騷擾信號通過空間輻射和電源線的傳導而干擾鄰近的敏感設備。除了功率開關管和高頻整流二極管外，產生輻射干擾的主要元器件還有脈沖變壓器及濾波電感等。 開關電源帶來了更高的效益

5、，但是，也帶來了更強的高頻輻射。要降低輻射干擾，可應用電壓緩沖電路，如在開關管兩端并聯(lián)RCD緩沖電路，或電流緩沖電路，如在開關管的集電極上串聯(lián)2080H的電感。電感在功率開關管導通時能避免集電極電流突然增大，同時也可以減少整流電路中沖擊電流的影響。     功率開關管的集電極是一個強干擾源，開關管的散熱片應接到開關管的發(fā)射極上，以確保集電極與散熱片之間由于分布電容而產生的電流流入主電路中。為減少散熱片和機殼的分布電容，散熱片應盡量遠離機殼，如有條件的話，可采用有屏蔽措施的開關管散熱片。     整流二極管應采用恢復電荷小，且反向恢復時

6、間短的，如肖特基管，最好是選用反向恢復呈軟特性的。另外在肖特基管兩端套磁珠和并聯(lián)RC吸收網絡均可減少干擾，電阻、電容的取值可為幾和數(shù)千pF，電容引線應盡可能短，以減少引線電感。實際使用中一般采用具有軟恢復特性的整流二極管，并在二極管兩端并接小電容來消除電路的寄生振蕩。     負載電流越大，續(xù)流結束時流經整流二極管的電流也越大，二極管反向恢復的時間也越長，則尖峰電流的影響也越大。采用多個整流二極管并聯(lián)來分擔負載電流，可以降低短路尖峰電流的影響。 開關電源必須屏蔽，采用模塊式全密封結構，建議用1mm以上厚度的鍍鋅鋼板，屏蔽層必須良好接地。在高頻脈沖變壓器初、次級之間

7、加一屏蔽層并接地，可以抑制干擾的電場耦合。將高頻脈沖變壓器、輸出濾波電感等磁性元件加上屏蔽罩，可以將磁力線限制在磁阻小的屏蔽體內。 開關電源，采用了一些在實驗室容易實現(xiàn)的措施，進行了如下的改進：     在所有整流二極管兩端并470pF電容；     在開關管G極的輸入端并50pF電容，與原有的39電阻形成一RC低通濾波器；     在各輸出濾波電容（電解電容）上并一0.01F電容；     在整流二極管管腳上套一小磁珠；     改善屏蔽體的接地。     經過上述改進后，該電源就可以通過輻射干擾測試的限值要求