開關(guān)電源的抗干擾分析

引言

　　開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾，按噪聲干擾源種類來分，可以分為尖鋒干擾和諧波干擾；若按耦合通路來分，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾，開關(guān)電路框圖如圖1。

　　2　開關(guān)電源的主要干擾

　　2.1　一次整流回路的干擾

　　開關(guān)電源中的主要噪聲干擾之一是由二極管斷開時的反向恢復(fù)現(xiàn)象引起的，一次整流回路中的整流二極管正向?qū)〞r有較大的正向電流流過，它受反偏電壓而轉(zhuǎn)向截止時，由于PN結(jié)中有較多的載流子積累，因而在載流子消失前的一段時間，電流會反向流動，從而導(dǎo)致很大的電流變化。即一次整流回路的干擾。

　　2.2　開關(guān)回路的干擾

　　電源工作時，開關(guān)處于高頻通斷狀態(tài)，在高頻電流環(huán)路中，可能會產(chǎn)生較大的空間輻射噪聲。

　　2.3　二次整流回路的干擾

　　電源工作時，整流二極管處于高頻通斷狀態(tài)，由脈沖變壓器、整流二極管以及濾波電容構(gòu)成的高頻開關(guān)電流環(huán)路，可能向空間輻射噪聲。

　　2.4　控制回路的干擾

　　控制回路中的脈沖控制信號是主要的干擾源。

　　2.5　分布電容引起的噪聲干擾

　　3　抗干擾措施

　　降低干擾是開關(guān)電源穩(wěn)定工作的前提，其主要方法如下。

　　3.1　在電路設(shè)計(jì)上要優(yōu)化布局

　　對于開關(guān)電路來說，合理的布局可以對電路中產(chǎn)生的輻射噪聲加以抑制。

　　3.1.1　元器件布局時的抗干擾措施

　?。?）根據(jù)印制板的安裝方式，將散熱元器件如功率開關(guān)器件、穩(wěn)壓器、變壓器等安裝在印制板的上方，以利于散熱；熱敏元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離散熱元件。

　?。?）在高頻電路中，盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾；盡量減小由高頻脈沖電流所包圍的面積。

　?。?）輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。

　?。?）在雙面印制板設(shè)計(jì)中，適當(dāng)加入濾波電容，以便減小電源線阻抗，縮小電流環(huán)路，使電路工作更加穩(wěn)定可靠。

　?。?）盡量減少環(huán)路面積。這是減少輻射噪聲的重要途徑，為此，要求開關(guān)電源的元件彼此間緊密排列。

　　如圖2為環(huán)路面積較大的開關(guān)電路，圖3為環(huán)路面積較小的開關(guān)電路。