开关电源电磁兼容对策

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1、开关电源电磁兼容对策1、开关电源产生电磁骚扰的原理开关电源的谐波电平在低频段(频率范围().15〜30MHz)表现在电源线上时，称Z为传导干扰。要抑制传导干扰相对比较容易，只要使用适当的EMI滤波器，就能将其在电源线上的EMI信号电平抑制在相关标准规定的限值内。几乎所有设备的传导干扰都包含共模噪咅和羌模噪咅，开关电源也不例外。共模干扰是由于载流导体与大地Z间的电位差产生的，其特点是两条线上的朵讯电压是同电位同向的；而差模干扰则是由于载流导体Z间的电位差产生的，其特点是两条线上的杂讯电压是同电位反向的。(1)

2、、整流器整流过程产生的高次谐波会沿着电源线产生传导和辐射骚扰;(2)、开关管由导通切换为关断状态时,脉冲变压器分布电感储存的能量,将与C1产生振荡，导致开关管C,EZ间的电压迅速上升达500V左右，形成浪涌电压.并产生按开关频率工作的脉冲吊电流，经集电极和散热器Z间的分布电容Ci及变压器初，次级Z间的分布电容Gi返回AC线，形成共模骚扰电流(3)、开关管由关断切换为导通状态时,C1通过开关管放电形成浪涌电流产生差模骚扰.(4)、V6会产生反向浪涌电流。由于直流输出线路中的分布电感、分布电容，浪涌将引起高频衰

3、减振荡，这是一种差模骚扰；(5)、开关管的负载是感性负载，开关管断开时产生的浪涌电压，还可能击穿开关管。2、骚扰抑制措施干扰的三要素是干扰源、干扰的藕合通道和接收器。从技术来说，主要是如何运用滤波、接地和屏蔽三大技术。(1)减少开关管集电极和散热片之间的耦合电容Cio可以选用低介电常数的材料作绝缘垫，加厚垫片的厚度。也可以用静电屏蔽的方法。例如，在集电极和散热片之间垫上一层夹心绝缘物，即绝缘物中间夹一层铜箔，作为静电屏蔽层,并接在输入直流高压地上，散热片仍接机壳地，这层静电屏蔽层将大大减小集电极和散热片之间

4、的电场耦合。(2)电源线输入端插入共模和差模滤波器，防止开关电源的共模和差模骚扰电流传导到电源线中，影响电网中其他用电设备，同时也可抑制来自电网的骚扰。(1)在直流电源输出端加接抗共模骚扰滤波器，例如用铁氧体磁环做成的共模扼流圈，电感量1〜3mH即可满足要求。如输出电路的滤波电容器不能充分抑制差模骚扰，可再加一电感一电容组成的r型低通滤波器。(2)脉冲变压器一次侧和二次侧间加静电屏蔽层，屏蔽层应尽量靠近开关管的发射极，接0V地，可以大大减小一次、二次侧间的耦合电容Cd。(3)在开关管两端加RC吸收电路，吸收

5、浪涌电压。(4)在输出端的整流二极管两端加RC吸收电路，抑制反向浪涌，也可在整流二极管支路中串接带可饱和磁芯的线圈。可饱和磁芯线圈在通过正常电流时磁芯饱和，电感量很小，不会影响电路正常工作，一旦电流要反向流过时磁性线圈将产生很大的反电势，阻止反向电流的上升，因此将它与整流二极管串联时就能有效地阻止反向浪涌。(5)采用屏蔽措施。为了防止脉冲变压器的磁场漏泄，可利用闭合磁环形成磁屏蔽。整个开关电源可用金属壳屏蔽起来，引入线处使用穿心电容，接缝处焊接，或用螺丝固定，注意螺丝间距要短。(6)印制板布线时注意尽量减小

6、高频环路的面积，缩短高频信号线。1)交流滤波器距离输入端整流器太远，连接线上的噪声会产牛辐射。2)整流器和电解电容距离太远，环路较大，易接收噪声。3)电解电容，开关管和脉冲变压器的环路太大，高频辐射较强。(7)在布线时应作以下改进：1)不要把开关电源的输入交流电源线和输出直流电源线靠在一起，更不能捆扎在起。2)D输出直流电源线最好用双绞线，至少应紧靠在一起走线。3)开关电源的输人输出电源线应尽可能远离电路中的信号线。3、开关电源EMC常见问题的解决方法参考下面这个EMC测试的图表(0.15MHz〜30MHz

7、)。上面的曲线是准峰值,下面虚线平均值曲线，一般要求EMC测试的实际的曲线都要低于相关曲线6dB左右。807060OQSS>ztmp)epnMdEV•10200TOPSwitch-ll(nojitter)VFG243B(QP)-----VF646B(AV)IIIIIIII1530(1)、在0.15MHz〜1MHz乙间如果出现超标，一般是由于共模干扰和差模干扰共同作用而引起的，解决方法是采用壇大X电容的容量或者增人线滤波器的感量予以消除。具体参考值与电源的输入输出功率成正比的关系。(2)、在IMHz-lOMH

8、z之间如果出现超标，一•般是曲于共模干扰而引起的，解决方法是采用增人Y电容的容量。通常使用Y屯容的容量为2200PF,如果冇必要可以适当的加大，需要注意的是Y电容的容量不可过大，太大会导致漏电流的增加带來的危险。(3)、在10MHz〜30MHz之间如果出现超标，一般也是由于共模干扰而引起的,解决方法是采用增加共模扼流圈。感量一般在10UH〜50UH之间。或者将输出导线穿过铁氧体磁珠并缠绕几圈。需要注意的是在此范围