開(kāi)關(guān)電源噪聲的產(chǎn)生原因及抑制方法
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時(shí)間：2012-03-17
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
電源濾波器安裝時(shí)必須接地。除了廠(chǎng)家特別說(shuō)明允許不接地的濾波器在使用時(shí)可以不接地外，所有電源濾波器都必須接地，因?yàn)闉V波器的共模旁路電容必須接地才能起作用。一般的接地方法是除將濾波器與金屬機(jī)殼相接外，還要用較粗的導(dǎo)線(xiàn)將濾波器外殼與設(shè)備的接地點(diǎn)相連。接地阻抗越低，濾波效果越好。
盡量靠近電源入口處安裝。安裝時(shí)，濾波器的輸入/輸出端盡量遠(yuǎn)離，避免干擾信號(hào)從輸入端直接耦合到輸出端。必要時(shí)，使用屏蔽隔板將其隔開(kāi)。
b. 在電源的輸出端加裝共模噪聲濾波器。在輸出線(xiàn)上套上鐵氧體磁環(huán)，做成共軛扼流圈，再加裝高頻電容，這樣可以抑制部分共模噪聲。加大輸出濾波電感的電感量及濾波電容的電容量，可以抑制差模噪聲，多個(gè)電容并聯(lián)效果更好。
c. 輸出整流二極管采用多個(gè)二極管并聯(lián)來(lái)分擔(dān)負(fù)載電流、選擇具有反向恢復(fù)電流呈軟特性的整流二極管、適當(dāng)降低開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通速率、減小高頻變壓器的漏感并確保它不飽和等都是抑制噪聲的有效手段。
d. 在高頻變壓器的原邊、副邊、開(kāi)關(guān)管的CE極之間，以及輸出整流二極管上加裝RC吸收網(wǎng)絡(luò)。抑制電壓尖峰和電流浪涌。在輸出整流二極管支路中串接可飽和非晶磁環(huán)，以此來(lái)抑制二極管的反向浪涌電流，效果較好。如圖3所示。
e. 排印制板時(shí)，盡量減少高頻環(huán)路的面積，縮短高頻信號(hào)線(xiàn)。在整機(jī)布線(xiàn)時(shí)還應(yīng)注意：
不要把開(kāi)關(guān)電源的輸入交流電源線(xiàn)和輸出直流電源線(xiàn)靠在一起，更不能捆扎在一起，同時(shí)盡可能遠(yuǎn)離噪聲源。
輸出直流電源線(xiàn)最好用雙絞線(xiàn)，至少應(yīng)緊靠在一起走線(xiàn)。
電源的輸入輸出電源線(xiàn)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離控制、驅(qū)動(dòng)電路中的信號(hào)線(xiàn)。
f. 盡量減小開(kāi)關(guān)管集電極與散熱片之間的分布電容CI。可以選用低介電常數(shù)的絕緣墊，并適當(dāng)加厚墊片的厚度。必要時(shí)，在絕緣墊之間插入薄銅板作為靜電屏蔽用。
g. 接地
電源接地的一個(gè)目的是為了安全，另一個(gè)目的是考慮電磁兼容問(wèn)題。一個(gè)良好的接地系統(tǒng)對(duì)減小電磁干擾能起很大的作用。
出于安全考慮的接地，一般稱(chēng)為安全地，是將電源金屬外殼與大地相連?？紤]電磁兼容問(wèn)題時(shí)，先要了解信號(hào)地、地環(huán)路干擾的概念。
信號(hào)地：信號(hào)電流流回信號(hào)源的低阻抗路徑。地環(huán)路干擾：當(dāng)?shù)鼐€(xiàn)上有一個(gè)較大的電流流過(guò)時(shí)，由于地線(xiàn)的阻抗不為零，會(huì)產(chǎn)生電壓降，這個(gè)電壓會(huì)在兩個(gè)電路的連接電纜上產(chǎn)生電流。由于電路的不平衡性，每根導(dǎo)線(xiàn)上的電流不同，因此會(huì)產(chǎn)生差模電壓，對(duì)電路造成干擾。這種干擾由于是在地線(xiàn)環(huán)路中產(chǎn)生電流引起的，因此稱(chēng)為地環(huán)路干擾。
解決好接地問(wèn)題的方法主要有：
1）盡量減少導(dǎo)線(xiàn)電感引起的高頻阻抗。
2）增加地環(huán)路的阻抗、使用初次級(jí)之間屏蔽的隔離變壓器或光電耦合器傳輸信號(hào)，以減小地環(huán)路干擾。
3）兩個(gè)單元電路最好不要共用一個(gè)電源供電及同一段地線(xiàn)。
放大器屏蔽殼、變壓器屏蔽層的良好接地等。
（2）結(jié)構(gòu)上的措施：屏蔽
屏蔽是解決電磁兼容問(wèn)題的重要手段之一，目的是切斷電磁波的傳播途徑。大部分電磁兼容問(wèn)題都可以通過(guò)電磁屏蔽來(lái)解決。用電磁屏蔽的方法解決電磁干擾問(wèn)題的最大好處是不會(huì)影響電路的正常工作。
屏蔽分為電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽。
對(duì)開(kāi)關(guān)電源來(lái)說(shuō)，主要是要做好機(jī)殼的屏蔽、高頻變壓器的屏蔽、開(kāi)關(guān)管和整流二極管的屏蔽以及控制、驅(qū)動(dòng)電路的屏蔽等，并要通過(guò)各種方法提高屏蔽效能。
參考文獻(xiàn)
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評(píng)論