開(kāi)關(guān)電源中的EMC技術(shù)應(yīng)用

　　2 開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的控制技術(shù)

　　要解決開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾問(wèn)題，可從3個(gè)方面入手：1）減小干擾源產(chǎn)生的干擾信號(hào)；2）切斷干擾信號(hào)的傳播途徑；3）增強(qiáng)受干擾體的抗干擾能力。因此，開(kāi)關(guān)電源電磁電磁干擾要控制技術(shù)主要有：電路措施、EMI濾波、元器件選擇、屏蔽和印制電路板抗干擾設(shè)計(jì)等。

　?、贉p少開(kāi)關(guān)電源本身的干擾

　　● 軟開(kāi)關(guān)技術(shù)：在原有的硬開(kāi)關(guān)電路中增加電感和電容元件，利用電感和電容的諧振，降低開(kāi)關(guān)過(guò)程中的du/dt和di/dt，使開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通時(shí)電壓的下降先于電流的上升，或關(guān)斷時(shí)電流的下降先于電壓的上升，來(lái)消除電壓和電流的重疊。

　　● 開(kāi)關(guān)頻率調(diào)制技術(shù)：通過(guò)調(diào)制開(kāi)關(guān)頻率fc，把集中在fc及其諧波2fc、3fc…上的能量分散到它們周?chē)念l帶上，以降低各個(gè)頻點(diǎn)上的EMI幅值。該方法不能降低干擾總量，但能量被分散到頻點(diǎn)的基帶上，從而使各個(gè)頻點(diǎn)都不超過(guò)EMI規(guī)定的限值。為了達(dá)到降低噪聲頻譜峰值的目的，通常有兩種處理方法：隨機(jī)頻率法和調(diào)制頻率法。

　　● 共模干擾的有源抑制技術(shù)：設(shè)法從主回路中取出一個(gè)與導(dǎo)致電磁干擾的主要開(kāi)關(guān)電壓波形完全反相的補(bǔ)償EMI噪聲電壓，并用它去平衡原開(kāi)關(guān)電壓。

　　● 減小電磁干擾的緩沖電路：其由線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)組成，作用是消除在供電電力線內(nèi)潛在的干擾，包括電力線干擾、電快速瞬變，電涌，電壓高低變化和電力線諧波等。這些干擾對(duì)一般穩(wěn)壓電源來(lái)說(shuō)，影響不是很大，但對(duì)高頻開(kāi)關(guān)電源的影響顯著。

　　● 濾波：EMI濾波器的主要目的之一，就是要在150kHz～30MHz的頻段范圍獲得較高的插入損耗，但對(duì)頻率為50Hz工頻信號(hào)不產(chǎn)生衰減，使額定電壓、電流順利通過(guò)，同時(shí)還必須滿足一定的尺寸要求。任何電源線上的傳導(dǎo)干擾信號(hào)，均可用差模和共模信號(hào)來(lái)表示。在一般情況下，差模干擾幅度小，頻率低，所造成的干擾較小；共模干擾幅度大，頻率高，還可以通過(guò)導(dǎo)線產(chǎn)生輻射，所造成的干擾較大。因此，欲削弱傳導(dǎo)干擾，把EMI信號(hào)控制在有關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限電平以下，最有效的方法就是在開(kāi)關(guān)電源輸入和輸出電路中加裝電磁干擾濾波器。

　　● PCB設(shè)計(jì)：PCB抗干擾設(shè)計(jì)主要包括PCB布局、布線及接地，其目的是減小PCB的電磁輻射和PCB上電路之間的串?dāng)_。開(kāi)關(guān)電源布局的最佳方法與其電氣設(shè)計(jì)類(lèi)似。在確定PCB的尺寸形狀后，再確定特殊元器件（如各種發(fā)生器、晶振等）的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。

　　● 元器件的選擇：選擇不易產(chǎn)生噪聲、不易傳導(dǎo)和輻射噪聲的元器件。通常特別值得注意的是，二極管和變壓器等繞組類(lèi)元器件的選用。反向恢復(fù)電流小、恢復(fù)時(shí)間短的快速恢復(fù)二極管是開(kāi)關(guān)電源高頻整流部分的理想器件。

　?、谇袛喔蓴_信號(hào)的傳播途徑—共模、差模電源線濾波器設(shè)計(jì)

　　電源線干擾可以使用電源線濾波器濾除。一個(gè)合理有效的開(kāi)關(guān)電源EMI濾波器應(yīng)該對(duì)電源線上差模和共模干擾都有較強(qiáng)的抑制作用。

　　③增強(qiáng)敏感電路的抗干擾能力

　　這主要包括屏蔽和接地兩種方式。