開關(guān)電源電磁干擾的抑制措施
1 EMI濾波器
濾波器具有雙向?yàn)V波的作用，既能阻止來自于電網(wǎng)的干擾進(jìn)入電源內(nèi)部，又能阻止電源本身產(chǎn)生的干擾污染電網(wǎng)。利用電流探頭分離開關(guān)電源的共模和差模干擾，進(jìn)而分別設(shè)計(jì)共模和差模濾波器[3]。圖2示出實(shí)際使用的EMI濾波電路。
由圖可見，Y電容C202，C302與共模電感L101，L201對電源中的共模干擾起抑制作用；X電容C101，C201， C30l，C102與共模電感的漏感Lpo對電源中的差模干擾起抑制作用。R101，R201為泄放電阻，斷電之后，可使X電容上的電壓快速降低，并達(dá)到安全規(guī)范的要求。 RV30l為壓敏電阻，它的響應(yīng)時間僅有幾個納秒，并且沒有延遲現(xiàn)象，所以壓敏電阻能吸收上升很陡的浪涌電壓引起的EMI，并能保護(hù)電源中的器件，防止電壓畸變，特別是對防雷效果很好。' {* J* @4 N2 w
圖3示出加濾波器前后的傳導(dǎo)EMI測試結(jié)果。可見，EMI濾波器使開關(guān)電源的傳導(dǎo)EMI下降了20多個dB?μV。特別是在1MHz以上的高頻段效果更佳，起到了很好的抑制效果。
2 對電流諧波的抑制
對于整流電路中的尖峰電壓及其高次諧波可通過功率因數(shù)校正電路(PFC)予以解決。通過補(bǔ)償可有效抑制高次諧波，其功率因數(shù)可提高到0.99以上，基本上實(shí)現(xiàn)了無諧波，消除了諧波對電網(wǎng)的污染。
3 減小du/dt和di/dt
對于VM等開關(guān)器件在開通時產(chǎn)生的di/dt和關(guān)斷時產(chǎn)生的du/dt，可以加無源緩沖電路和軟開關(guān)諧振技術(shù)來抑制。圖4示出在VM兩端并聯(lián)的RCD吸收電路。它可吸收接通和關(guān)端瞬間產(chǎn)生的浪涌峰值電壓，降低開關(guān)電路產(chǎn)生的電磁干擾。圖5a示出加吸收和軟開關(guān)諧振電路時傳導(dǎo)EMI的測試結(jié)果。與圖3b相比，EMI平均下降了約6dB?μV。 l2 }- T9 J) D/ I1 A
4 高頻變壓器產(chǎn)生干擾的抑制
選擇高磁導(dǎo)率的磁芯，初級繞組和次級繞組要緊密相連，并且初級與次級交叉并繞，以達(dá)到減小漏磁，進(jìn)而減小因漏感引起的電磁感應(yīng)噪聲。在變壓器的線包和磁芯外表面包一層薄的銅皮作為屏蔽層也會起到良好的抑制作用。在高頻時，干擾能量通過變壓器的分布電容在初次級之間傳遞，把干擾能量消耗在電路中，為了減小分布電容，常用的方法是在變壓器的初次級跨接一個Y電容。圖5b示出在變壓器外加屏蔽銅皮和在初次級跨接Y電容。與圖5a相比可見，雖然在1MHz以下的頻段，EMI下降得比較明顯，但因干擾能量在變壓器的初次級之間互相傳遞，在其余頻段卻有所上升，因而總體上達(dá)到了CISPER EN550022B的標(biāo)準(zhǔn)。 3 w W8 z' j4 q4 [
0 H/ j: K0 d5 o0 r9 T
5 調(diào)頻技術(shù)抑制干擾# v9 F d: q/ x; \. r
調(diào)頻技術(shù)也叫“頻率抖動技術(shù)”[4]，即將主開關(guān)頻率進(jìn)行調(diào)制，在主頻率的周圍產(chǎn)生一系列頻帶，把集中在主頻率及其2次、3次等諧波上的能量分散到周圍很寬的頻帶上，從而降低干擾。
6結(jié)論
研究了開關(guān)電源中的EMI干擾源，通過對正激變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的剖析，根據(jù)干擾源產(chǎn)生的機(jī)理，采用了幾中抑制措施，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，效果很好。它為抑制開關(guān)電源的干擾源，以及解決EMI超標(biāo)問題提供了參考依據(jù)。
| 【上一個】 電源模塊的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn) | 【下一個】 高頻開關(guān)電源輔助電源電磁干擾(EMI)問題 |
| ^ 開關(guān)電源電磁干擾的抑制措施 | ^ 解析幾種有效的開關(guān)電源電磁干擾的抑制措施 |