切換式電源供應器的電磁干擾控制技術研究

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1、切換式電源供應器的電磁干擾控制技術研究EMIcontroltechnologystudyforaswitchingpowersupply計畫編號：NSC90-2213-E-231-008執行期限：90年8月1日至91年7月31日主持人：王金標清雲技術學院電機系Email:jbw@mail.cyit.edu.tw一摘要topologyoftheSPS.Furthermore,the本計畫說明切換式電源供應器的傳characteristicsofEMfieldsareexplained導性與幅射性電磁干擾及耐受度的測試法andadoptedshieldingschemestofurth

2、er規及其EMC量測實驗方法，並提出一簡reducetheconductednoisesproducedby易的semi-anechoicchamber與openareainternalEMfields,lettheconductedEMItestsite(OATS)電磁幅射干擾比較測試方noisesofaSPScanmeettherequirement.法，以求得semi-anechoicchambe各頻帶的校正係數。當熟悉EMC的量測技巧後，二計畫緣由及目的再研究切換式電源供應器的電磁干擾控制切換式電源供應器乃利用電力開關元技術研究將會更有效。首先依據切換式電件切換作用，將輸入

3、電源轉換為不同形式源供應器的電路拓撲，調查其電磁干擾源的電源以供應負載，在其電能轉換的過程的位置、雜訊的形式及其傳播耦合的方會產生電磁干擾雜訊而污染整個供電系統式，並進一步闡釋電磁場特性以採用屏蔽及環境。而且隨著電腦、通訊及消費性電方法，降低其由內部電磁場所產生的傳導子產品的蓬勃發展，對各式切換式電源供性電磁干擾雜訊，使其傳導性電磁干擾雜應器的需求日以俱增，進而造成電力品質訊能滿足要求。惡化。為解決此問題，要求所有3C產品必需要通過電磁相容測試，才可以在市場Keywords:EMCmeasurement,EMIcontrol,上進行銷售。因為這些電磁相容測試大部comparison

4、measurement,switchingpower份是以3C產品的切換式電源供應器做為supply其測試點，使得切換式電源供應器的電磁相容設計更加困難。Abstract電磁相容問題一直是切換式電源供應Thestandardsandexperimentalsetups器設計上的盲點，雖然有許多研究[1,2]探ofelectromagneticinterferenceand討如何配置元件及PCB佈局以降低電磁immunitytestsforaswitchingpowersupply干擾的產生，但受限於切換式電源供應器(SPS)areexplaineddetailedly,andasi

5、mple的機構尺寸及散熱管理，並無法有效運用comparisonmeasurementmethodtoobtain這些技巧。對一定外觀尺寸(formfactor)calibratedcoefficientsbetween下的切換式電源供應器，設計上必須同時semi-anechoicchamberandopenareatest考慮其電磁干擾及散熱問題[3]。在此限制site(OATS)isalsoproposedinthisproject.條件下進行元件配置及電路佈局設計時，WhentheEMCmeasurementsofaSPSare通常是以散熱管理為優先考量，而在尋求unders

6、tood,thentheEMIcontrolschemes此條件下的較佳電磁干擾控制，常使其內ofaSPScanbestudiedmoreeffectively.部時變電磁場干擾電磁干擾濾波器，而無Thelocations,modesofEMIconducted法通過傳導性干擾測試。目前所採用的電noisesandtheircouplingpathsare磁干擾除錯(debug)方法，均為依據基本電investigatedfirstlyinaccordingtothecircuit磁原理所得的經驗及試嘗法，並沒有一定1的法則及嚴謹理論推導為依據。傳導性干semi-anechoicc

7、hamber若要採用體積法擾雜訊可採用雜訊分離技術，判別雜訊為[10,11]求得校正係數有下列困難：(1)切換共模及差模型式，再據以設計電磁干擾濾式電源供應器在OATS進行幅射性測量，波器抑止其傳導性干擾[4]。但為驗證所採是將其放置於80cm高之旋轉台桌上測取的除錯技巧之有效性，必先對測試的場試，其體積遠小於體積法所含蓋的體積；地及方法做進一步的認識。在[5]中對切換(2)設備代理商無法提供天線因數(antenna式電源供應器的電磁干擾的特性及測試方factor)、