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電(diàn)源适配器干扰的抑制

发布时间:2020.10.08 13:12 浏览次数:337
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電(diàn)源适配器干扰的抑制

开关電(diàn)源适配器的优点是功耗低,变换效率高,體(tǐ)积小(xiǎo),重量轻,但由于开关電(diàn)源始终工作在高频率状态,所以会产生很(hěn)多(duō)高频谐波成分(fēn),而这些高频谐波成分(fēn)经过電(diàn)路、空间辐射到输出電(diàn)路及空间,及易干扰其他(tā)设备的正常工作。比如一些AV类产品,显示屏的画面会出现条纹干扰、音频里会有(yǒu)電(diàn)流声,影响到产品的正常使用(yòng)效果。

开关電(diàn)源的干扰分(fēn)為(wèi)電(diàn)磁辐射干扰(EMI)和射频干扰(RFI).

下面我们来分(fēn)析一下开关電(diàn)源适配器干扰的产生原因:

1.开关MOS管是开关工作状态,会产生干扰

开关電(diàn)源适配器中的功率MOS管工作在开关状态,由于是通、断状态会产生较大的脉冲電(diàn)压和脉冲電(diàn)流,而脉冲電(diàn)流和脉冲電(diàn)压中含有(yǒu)高次谐波。同时开关MOS管导通时,由于开关電(diàn)源变压器漏感和输出整流二极管的恢复特性形成的電(diàn)磁振荡,在二极管上产生浪涌電(diàn)压,开关管截止时,高频变压器各绕组漏感引起的電(diàn)流突变,也会产生浪涌電(diàn)压,这些都将会成為(wèi)噪声干扰源。

2.高频变压器产生的干扰

   高频变压器绕组中電(diàn)流形成的磁通,大部分(fēn)将通过高导磁率的磁芯,但仍有(yǒu)少部分(fēn)通过绕组与间隙辐射出去,成為(wèi)所谓的漏磁通,这些漏磁通将形成電(diàn)磁感应干扰。

3.由整流滤波電(diàn)容产生的干扰

   开关電(diàn)源适配器设计中,在市電(diàn)输入的電(diàn)路前端,有(yǒu)高压220VAC整流滤波電(diàn)路,整流二极管的导通角很(hěn)小(xiǎo),整流電(diàn)流的峰值很(hěn)大,这种脉冲状的整流電(diàn)流也会产生干扰。

4.由肖特基二极管的恢复特性产生的干扰

二极管进行高频整流时,由于存在结電(diàn)容,在反向恢复期间会引起高频衰减振荡而产生干扰。开关電(diàn)源适配器产生的尖峰干扰和谐波干扰能(néng)量,通过开关電(diàn)源的输入与输出電(diàn)路传播出去而形成的干扰称為(wèi)传导干扰;而谐波和寄生振荡能(néng)量通过输入与输出電(diàn)路传播时,都会在空间产生電(diàn)场和磁场,这种通过電(diàn)磁辐射产生的干扰称為(wèi)辐射干扰。消除这种干扰既可(kě)以通过吸收回路实现,也可(kě)以通过谐振开关技术实现。

开关電(diàn)源适配器干扰的抑制

对干扰的抑制一直是开关電(diàn)源设计工程师考虑的问题,随着國(guó)际标准对开关電(diàn)源产品的指标要求越来越高,对开关電(diàn)源干扰的抑制技术成為(wèi)電(diàn)源行业研究的热点之一。

a.采用(yòng)屏蔽措施

采用(yòng)屏蔽技术可(kě)以有(yǒu)效的抑制开关電(diàn)源的電(diàn)磁辐射干扰。為(wèi)了抑制开关電(diàn)源的辐射,可(kě)完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩或者散热片,而后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连為(wèi)一體(tǐ),就能(néng)对電(diàn)磁辐射进行有(yǒu)效的屏蔽。

b.抑制干扰发生源的電(diàn)平

干扰来源于電(diàn)压、電(diàn)流的急剧变化过程,是有(yǒu)功率开关管、整流二极管与周围電(diàn)路引起的。為(wèi)此用(yòng)尽量降低電(diàn)压与電(diàn)流波形的变化率。利用(yòng)吸收電(diàn)路可(kě)以降低浪涌電(diàn)压,并减小(xiǎo)开关電(diàn)源变压器的漏感。

c.利用(yòng)RC吸收回路抑制干扰

RC、RCV吸收回路可(kě)以起到减小(xiǎo)脉冲電(diàn)流、電(diàn)压变化率的效果,改善开关電(diàn)源電(diàn)路的工作条件,从而减少干扰。

d.采用(yòng)接地措施

在電(diàn)路设计中应遵循“一点接地”的原则,如果形成多(duō)点接地,会出现闭合的接地环路,当磁力線(xiàn)穿过该回路时就会形成磁感应噪声。 在低频電(diàn)路和高频電(diàn)路共存的電(diàn)路系统中,应分(fēn)别将低频、高频電(diàn)路、功率電(diàn)路的接地線(xiàn)端单独连接后,再连接到公共的参考点。

e.利用(yòng)LC抑制電(diàn)路抑制干扰

利用(yòng)LC抑制回路可(kě)以起到電(diàn)源供電(diàn)输入侧与开关電(diàn)源侧干扰信号的双向抑制作用(yòng),共模抑制電(diàn)感并联上抑制電(diàn)容后,就组成一个LC抑制回路。

電(diàn)源适配器的干扰抑制方法有(yǒu)很(hěn)多(duō)种,目前通过了CE-EMC,FCC认证测试的電(diàn)源适配器,基本能(néng)够解决设备配套中遇到的電(diàn)磁干扰问题;只有(yǒu)极少数的设备出现不兼容,需要做特殊的干扰抑制处理(lǐ)。



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