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開關(guān)電源電磁干擾分析與抗干擾措施

作者: 時間:2011-12-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

圖2 降壓斬波器中的基本開關(guān)單元

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/178161.htm

2 減小能量的緩沖電路

在開關(guān)控制電源的輸入部分加入緩沖電路(見圖3),其由線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)組成,用于消除電力線、電快速瞬變、電涌、電壓高低變化和電力線諧波等潛在的干擾。緩沖電路器件參數(shù)為D1為MUR460,R1=500Ω,C=6nF,L=36mH,R=150Ω。

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圖3 緩沖電路

3 切斷干擾噪聲傳播路徑的EMI濾波

輸入和輸出電路中加裝EMI濾波器,是抑制傳導發(fā)射的一個很有效方法。其參數(shù)主要有:放電電阻、插入損耗、Cx電容、Cy電容和電感值。其中,插入損耗是濾波器性能的一個關(guān)鍵參數(shù)。在考慮機械性能、環(huán)境、成本等前提下,應該盡量使插入損耗大一些。用共模、差模干擾的測量結(jié)果與標準限值,加上適當?shù)脑A靠傻玫綖V波器的插入損耗IL。

ILCM(dB)=Vcm(dB)-Vlimt(dB)-3(dB)+M(dB) (1)

ILDM(dB)=VDM(dB)-Vlimt(dB)-3(dB)+M(dB) (2)

式中,3dB表示在分離共模、差模傳導干擾的測試過程中測試結(jié)果比實際值大3dB;M(dB)表示設(shè)計裕量,一般取6dB;Vlimit(dB)為相關(guān)標準如CISPR,FCC等規(guī)定的傳導干擾限值。

圖4是220V/50Hz交流輸入的交流側(cè)EMI濾波器的電路。Cy=3300pF,L1、L2=0.7mH,它們構(gòu)成共模濾波電路,抑制0.5~30MHz的共模干擾信號。Cx=0.1μF,L3、L4=200~500μH,采用金屬粉壓磁芯,與L1/L2、Cx構(gòu)成L-N端口間低通濾波器,用于抑制電源線上存在的0.15~ 0.5MHz差模干擾信號。R用于消除可能在濾波器中出現(xiàn)的靜電積累。


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圖4 交流側(cè)EMI濾波器電路

圖5是開關(guān)電源的直流輸出側(cè)濾波電路,它由共模扼流圈L1、L2,扼流圈L3和電容C1、C2組成。為了防止磁芯在較大的磁場強度下飽和而使扼流圈失去作用,磁芯必須采用高頻特性好且飽和磁場強度大的恒μ磁芯。

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圖5 支流側(cè)濾波電路

4 用屏蔽來抑制輻射及感應干擾


開關(guān)電源干擾頻譜集中在30MHz以下的頻段,直徑r<λ/2π,主要是近場性質(zhì)的場,且屬低阻抗場??捎脤щ娏己玫牟牧蠈﹄妶銎帘?,而用導磁率高的材料對磁場屏蔽。此外,還要對變壓器、電感器、功率器件等采取有效的屏蔽。屏蔽外殼上的通風孔最好為圓形,在滿足通風的條件下,孔的數(shù)量可以多,每個孔的尺寸要盡可能小。接縫處要焊接,以保證的連續(xù)性。屏蔽外殼的引入、引出線處要采取濾波。對于電場屏蔽,屏蔽外殼一定要接地。對于磁場屏蔽,屏蔽外殼不需接地。



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