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简述开关电源电磁干扰的产生原理及控制技术(四)

来源:东莞市成良智能科技   发布时间:2021-05-18   点击量:620

杂散参数影响耦合通道的特性

在传导干扰频段,多数开关电源干扰的耦合通道是可以通过电路网络来描述的。但是,开关电源中的任何一个实际元器件,如电阻、电容、电感甚至是开关管、二极管都包含有杂散参数,且研究的频带愈宽,等值电路的阶次就会愈高。所以,包括元器件杂散参数以及元器件间的耦合在内的开关电源的等效电路复杂多。在高频,杂散参数对耦合通道的特性影响非常大,分布电容的存在成为电磁干扰的通道。除此之外,在开关管功率较大,集电极一般都需加上散热片,散热片开关管之间的分布电容在高频不能忽略,它可以形成面向空间的辐射干扰以及电源线传导的共模干扰。

开关电源电磁干扰的控制技术

如果要解决开关电源的电磁干扰问题,那么3个方面入手:1.减小干扰源产生的干扰信号;2.切断干扰信号的传播途径;3.增强受干扰体的抗干扰能力。所以开关电源电磁干扰要控制技术主要有:电路措施、EMI滤波、元器件选择以及开关电源印制电路板抗干扰设计等。

①减少开关电源本身的干扰

开关电源软开关技术:在原有的硬开关电路中增加电感以及电容元件,利用开关电源电感以及电容的谐振,降低开关过程中的du/dt以及di/dt,开关电源器件开通电压的下降先于电流的上升,或者是关断电流的下降先于电压的上升,来消除电压以及电流的重叠。

开关电源开关频率调制技术:通过调制开关频率fc,把集中在fc及其谐波2fc、3fc…上的能量分散到它们周围的频带上,以此来降低各个频点上的EMI幅值。这个方法不可以降低干扰总量,但能量被分散到频点的基带上,从而各个频点都不超过EMI规定的限值。为了达到降低噪声频谱峰值的目的,一般是有两种处理方法:随机频率法以及调制频率法。

● 共模干扰的有源抑制技术:可以设法从主回路中取出一个导致电磁干扰的主要开关电压波形完全反相的补偿EMI噪声电压,并且使用它去平衡原开关电源开关电压。

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