開關(guān)電源電磁兼容設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)談

　　對(duì)數(shù)字集成電路，從電磁兼容性角度看應(yīng)多選用高噪聲容限的CMOS器件代替低噪聲容限的TTL器件。

　　盡量使用低速、窄帶元件和電路。

　　選用分布電感較小的SMP元件，選用高頻特性好、等效串聯(lián)電感低的陶瓷介質(zhì)電容器、高頻無感電容器、三端電容器和穿心電容器等作濾波電容。

　　11.控制電路及PCB的電磁兼容設(shè)計(jì)

　　信號(hào)地是指信號(hào)電流流回信號(hào)源的一條低阻抗路徑。在設(shè)計(jì)中往往由于接地方法不恰當(dāng)而產(chǎn)生地環(huán)路干擾和公共阻抗耦合干擾。因此要合理選用接地方式，接地的方式有單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。

　　地環(huán)路干擾：常發(fā)生在通過較長(zhǎng)電纜連接，地相距較遠(yuǎn)的設(shè)備之間。原因是由于地環(huán)路電流的存在，使兩個(gè)設(shè)備的地電位不同。通常用光電耦合器或隔離變壓器進(jìn)行“地”隔離，消除地環(huán)路干擾。由于隔離變壓器繞組之間寄生電容較大，即使采取屏蔽措施的隔離變壓器通常也只用于1MHZ以下的信號(hào)隔離，超過1MHZ時(shí)多采用光電耦合器隔離。

　　公共阻抗耦合：當(dāng)兩個(gè)電路的地電流流過一個(gè)公共阻抗時(shí)，就會(huì)發(fā)生公共阻抗耦合。由于地線是信號(hào)回流線，一個(gè)電路的工作狀態(tài)必然會(huì)影響地線電壓，當(dāng)兩個(gè)電路共用一段地線時(shí)，地線的電壓就會(huì)同時(shí)受到兩個(gè)電路工作狀態(tài)的影響。

　　可見無論是地環(huán)路干擾還是公共阻抗耦合問題都是由于地線阻抗引起的，因此在設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮盡量降低地線阻抗與感抗。

　　如何減小控制電源噪聲：電源線上有電流突變，就會(huì)產(chǎn)生噪聲電壓。在靠近芯片的位置增加解耦電容，能有效減小噪聲。如果是高頻電流負(fù)載，則采用多個(gè)同容量的高頻電容和無感電容并聯(lián)能獲得更好的效果。注意電容容量并非越大越好，主要根據(jù)其諧振頻率、提供脈沖電流頻率來選擇。

　　印制板合理的布置地線將能有效的減小印制板的輻射以及提高其抗輻射干擾能力，請(qǐng)注意

　　l 布置地線網(wǎng)絡(luò)：在雙面板的兩面布置最多的平行地線。

　　l 對(duì)于一些關(guān)鍵信號(hào)（如脈沖信號(hào)和對(duì)外界較敏感的電平信號(hào)）的地線的布置必須盡量縮小引線長(zhǎng)度，減小信號(hào)的回流面積。如果是雙面板，地線和信號(hào)線可以在印制板兩面并聯(lián)平行走線。

　　l 若是多層線路板，且既有數(shù)字地又有模擬地，則數(shù)字地和模擬地必須布置在同一層，減小它們之間的耦合干擾。

　　l 在實(shí)際電路中常發(fā)生公共阻抗耦合，因此要根據(jù)實(shí)際情況選擇正確的接地方式。

　　12.其它方法

　　12.1.IGBT，MOSFET等開關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)增加一個(gè)-5V～-10V的負(fù)電平，提高驅(qū)動(dòng)信號(hào)的抗干擾能力?；蝌?qū)動(dòng)信號(hào)采用光纖傳輸技術(shù)，光纖適宜于遠(yuǎn)距離傳輸，具有抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

　　12.2.通過軟件的編程技術(shù)，提高開關(guān)電源的抗干擾能力，為了防止電平信號(hào)中的毛刺，引起軟件的誤判斷及誤動(dòng)作，可以通過多次采樣等數(shù)字濾波方法來濾除干擾信號(hào)。

　　五 結(jié)語(yǔ)

　　本文詳細(xì)分析了隔離式DC/DC變換器存在的電磁干擾源及其產(chǎn)生機(jī)理，并詳細(xì)介紹了針對(duì)其主電路和控制電路的電磁兼容設(shè)計(jì)方法，這些方法對(duì)其它電子產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)作用。