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电路和器件的选择
一个关键点是保持dv/dt和di/dt在较低水平#xff0c;有许多电路通过减小dv/dt和…开关电源的特征就是产生强电磁噪声若不加严格控制将产生极大的干扰。下面介绍的技术有助于降低开关电源噪声能用于高灵敏度的模拟电路。
电路和器件的选择
一个关键点是保持dv/dt和di/dt在较低水平有许多电路通过减小dv/dt和/或di/dt来减小辐射这也减轻了对开关管的压力这些电路包括ZVS(零电压开关).ZCS(零电流开关).共振模式。(ZCS的一种).SEPIC(单端初级电感转换器).CK(一套磁结构以其发明者命名)等。
减小开关时间并非一定就能引起效率的提高因为磁性元件的RF振荡需要强损耗的缓冲终可以观察到不断减弱的回程。使用软开关技术虽然会稍微降低效率但在节省成本和滤波/屏蔽所占用空间方面有更大的好处。
阻尼
为了保护开关管免受由于寄生参数等因素引起的振荡尖峰电压的冲击常需要阻尼阻尼器连到有问题的线圈上这也可以减小发射。
阻尼器有多种类型从EMC角度看RC阻尼器通常在EMC上是的但比其他的发热多一些。权衡各方面的利弊在缓冲器中应谨慎使用感性电阻。
散热器
散热器与集电极或TO247的漏极之间有50pF的电容因此可以产生很强的发射。仅仅直接地把散热片连到机壳这只是把噪声引向大地很可能不能减小总体发射水平。
较好的做法是把它们连到一恰当的电路结点——整流输出端但要注意安全要求。具有屏蔽作用的绝缘隔离片可以连接到开关管上把它们屏蔽内层接至整流端散热片要么悬浮要么连到机壳。
散热片也可以通过电容连到有危险电压的线上电容的引线和PCB轨线构成的电感可能会与电容“谐振”这可对解决某些特殊频率上的问题特别有效。应该在样机上多次试验终找到散热片的安装方法。
整流器件
用于电源上的整流器和二次整流器因为其反向电流可以引起大量的噪声使用快速软开关型号的器件。
磁性元件有关问题及解决方案
特别需注意的是电感和变压器的磁路要闭合。例如用环形或无缝磁芯环形铁粉芯适合于存储磁能的场合若在磁环上开缝则需一个完全短路环来减小寄生泄漏磁常。
初级开关噪声会通过隔离变压器的线圈匝间电容注入到次级在次级产生共模噪声这些噪声电流难以滤除而且由于流过路径较长便会产生发射现象。
一种很有效的技术是将次级地用小电容连接到初级电源线上从而为这些共模电流提供一条返回路径但要注意安全千万别超出安全标准标明的总的泄漏地电流这个电容也有助于次级滤波器更好的工作。
线圈匝间屏蔽(隔离变压器内)可以更有效地抑制次级上感应的初级开关噪声。虽然也曾有过五层以上的屏蔽但三层屏蔽更常见。靠近初级线圈的屏蔽通常连到电源线上靠近次级线圈的屏蔽经常连到公共输出地(若有的话)中间屏蔽体一般连到机壳。在样机阶段反复实验以找到线圈匝间屏蔽的的连接方式。
以上两项技术也能减小输入端上感应的次级开关噪声。适当大小的输出电感可以将次级交流波形变成半正弦波因此可以显着地减小变压器绕组间噪声(直流纹波)。
