开关电源EMI的一些设计经验

2011年12月02日 11:28 来源:本站整理 作者:叶子 我要评论(0)

 

  开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。

  1.开关电源的EMI源

  开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。

  (1)功率开关管

  功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合的主要干扰源,也是磁场耦合的主要干扰源。

  (2)高频变压器

  高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换,因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。

  (3)整流二极管

  整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上,反向恢复电流的断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高 dv/dt,从而导致强电磁干扰。

  (4)PCB

  准确的说,PCB是上述干扰源的耦合通道,PCB的优劣,直接对应着对上 述EMI源抑制的好坏。

  2.开关电源EMI传输通道分类

  (一). 传导干扰的传输通道

  (1)容性耦合

  (2)感性耦合

  (3)电阻耦合

  a.公共电源内阻产生的电阻传导耦合

  b.公共地线阻抗产生的 电阻传导耦合

  c.公共线路阻抗产生的电阻传导耦合

  (二). 辐射干扰的传输通道

  (1)在开关 电源中,能构成辐射干扰源的元器件和导线均可以被假设为天线,从而利用电偶极子和磁偶极子理论进行分析;二极管、电容、功率开关管可以假设为电偶极子,电 感线圈可以假设为磁偶极子;

  (2)没有屏蔽体时,电偶极子、磁偶极子,产生的电磁波传输通道为空气(可以假设为自由空间);

  (3)有屏蔽体时,考虑屏蔽体的缝隙和孔洞,按照泄漏场的数学模型进行分析处理。

  

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