开关电源中的EMI分析以及抑制技术.ppt

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1、开关电源中的EMI分析以及抑制技术MonolithicPowerSystems®TheFutureofAnalogICTechnology®内容电磁兼容的简介开关电源中的电磁干扰分析电磁干扰的抑制技术Part1电磁兼容的简介3电磁兼容电磁兼容EMC电磁干扰EMI电磁抗干扰EMS传导发射CE辐射发射RE传导抗干扰CS辐射抗干扰RS电磁环境干扰导致设备系统性能下降、无法工作甚至损坏电网保护装置误动作，导致电网事故通信故障、中断，影响飞机导航危及人身安全电磁干扰的危害电子设备损坏的原因，电磁干扰的危害电磁干扰的危害不

2、容小觑CISPR14/EN55014家电，电动工具CISPR15/EN55015照明产品CISPR22/EN55022开关电源电磁干扰测试标准EN55022电磁干扰的标准Part2开关电源中的EMI分析干扰源耦合路径敏感设备接受机开关电源LISN耦合路径电磁兼容的三要素Current,IswVoltage,Vsw------MOS开通关断tt干扰源Turn-onTurn-offttCurrent,IswVoltage,Vsw------PowerDiode干扰源------变压器，电感中的du/dt变化干扰源L

3、ISN-线路阻抗稳定性网络滤除电力线中的干扰阻止开关电源中的干扰进入到电力线在150k-30MHz频率范围内能够提供稳定的50ohm电网差模噪声共模噪声VPCPSLISNZ21CPSVP------反激耦合路径1共模耦合路径15VD1CSPLISNZ21CSPVD1------反激耦合路径2共模耦合路径16VD2CPS2LISNZ21CPS2VD2------反激耦合路径3共模耦合路径17D1D2D3D4CBSLISNACIS------反激差模耦合路径ISCEqu.LISN2ZEquivalentNoiseM

4、odel差模耦合路径18Part3传导EMI抑制技术19开关电源LISN耦合路径抑制干扰源切断耦合路径如何抑制EMI抑制干扰源FFT占空比，开关频率，以及tr、tf的影响------FFTsfDutyπ1×fA(f)rtπ1×DutyIncreasefsIncreasesfDutyπ1×fA(f)rtπ1×Tr/TfIncreasetr=tf----f傅里叶分析减小开关频率减小du/dt抑制干扰源增大驱动电阻增加snubber电路EMI效率平衡不抖频抖频抑制干扰源FFTMPS工业抖频电源芯片抑制干扰源MPS料

5、号HFC0310HF900HFC0500集成MOS控制器900V控制器功率<=80W8W<=80WX电容放电NoNoYes抖频±3.5%±4%±6.7%高压启动NoYesYes降频YESYESYES短路保护YESYESYES过压保护YES(Latch)YESYES输入欠压保护HysteresisHysteresisTimerBased斜坡补偿YESYESYES抑制干扰源HFC0500抖频控制电路2.72uA14pF抑制差模噪声D1D2D3D4CBSLISNACSISCEqu.LISN2ZISCEqu.LISN2

6、Z增大电容或者增加LC滤波器1.散热器接原边地-切断散热器的耦合路径VP抑制共模噪声CSPVD1CspCpsZcmVD1VP+-+输出电压比较低且原边没有屏蔽时，Vp是主要共模干扰源输出电压比较高且原边有屏蔽时，需要考虑VD1的共模干扰抑制共模噪声2.优化变压器的共模噪声CPSVP变压器的共模噪声以及抑制BADCC-DA-BBA差C-DA-BBA好B-XC-DX-ABAxx最差2.优化变压器的共模噪声a.改变变压器的端子来减小Cps变压器的共模噪声以及抑制2.优化变压器的共模噪声b.采用屏蔽较小Cps304-X

7、5-6X-3BAxxBADCipsispCSPCpsIpsVPCPSLISNZ21变压器的共模噪声以及抑制2.优化变压器的共模噪声c.平衡和干扰对消法-131BADC4-X5-6X-3BAxxipsispips=isp，icm=0θdCorePri.windingSec.windingShieldingCSPCpsCspipsispIps

8、3020100TwotraditionalShieldingOptimizedShieldinglength低频共模噪声不需要任何滤波器就可以大大降低变压器的共模噪声以及抑制2.优化变压器的共模噪声c.平衡和干扰对消法-1BADCipsispCa增加Ca,ips=isp，icm=0.2.优化变压器的共模噪声c.平衡和干扰对消法-2VP>VDVP*Cps=VD*(Csp+Ca)VPVDi