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對于開關(guān)電源系統(tǒng)EMI輸入濾波器的設(shè)計

電子設(shè)計 ? 來源:電子設(shè)計 ? 作者:電子設(shè)計 ? 2020-12-26 05:07 ? 次閱讀
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對于開關(guān)電源系統(tǒng)EMI傳導(dǎo)的高效設(shè)計是優(yōu)化EMI濾波器的設(shè)計;

開關(guān)電源電磁兼容進(jìn)級優(yōu)化設(shè)計;對于有開關(guān)電源的產(chǎn)品及控制系統(tǒng);其輸入EMI低通濾波器放置在輸入端對系統(tǒng)的EMI-傳導(dǎo)的問題 甚至EMS的設(shè)計也是非常關(guān)鍵的!

瞬態(tài)干擾(EMS)對開關(guān)電源系統(tǒng)的電子產(chǎn)品或者是設(shè)備會產(chǎn)生威脅,出現(xiàn)產(chǎn)品功能及性能的問題!

這種瞬態(tài)的EMS的干擾是在對系統(tǒng)進(jìn)行差模干擾&共模干擾的注入測試;

共模干擾(共模電流):以相同的相位,往返于L,N線之間(或者信號線)與地線之間的電流;

差模干擾(差模電流):往返于L和N線(或者信號線與回流線)之間并且幅度相位相反的電流;

共模電流和差模電流可同時存在于一對導(dǎo)線中;進(jìn)行如下的理論分析:

差模干擾(EMS)其尖峰噪聲電壓對電子產(chǎn)品&設(shè)備會直接產(chǎn)生威脅,出現(xiàn)產(chǎn)品功能及性能的問題!

共模干擾(EMS)其尖峰噪聲電壓對電子產(chǎn)品&設(shè)備不會直接產(chǎn)生威脅;共模干擾不直接影響設(shè)備,而是通過轉(zhuǎn)化為差模電壓來影響設(shè)備的!由于系統(tǒng)要采用交流AC供電同時要求有小的體積和效率,開關(guān)電源的應(yīng)用必不可少!

注意:電子產(chǎn)品&設(shè)備就開關(guān)電源系統(tǒng)來說!如果撇開開關(guān)電源的輸入濾波器

1.開關(guān)電源線路本身對脈沖群干擾的抑制作用實在是很低的,究其原因,主要在于脈沖群干擾的本質(zhì)是高頻共模干擾。

2.開關(guān)電源線路中的濾波電容都是針對抑制低頻差模干擾而設(shè)置的,其中的電解電容對于開關(guān)電源本身的紋波抑制作用尚且不足,更不要說針對諧波成分達(dá)到60MHz以上的脈沖群干擾有抑制作用了,

3.在用示波器觀察開關(guān)電源輸入端和輸出端的脈沖群波形時,看不出有明顯的干擾衰減作用。

這樣看來,就抑制開關(guān)電源所受到的脈沖群干擾來說,物聯(lián)網(wǎng)及智能產(chǎn)品&設(shè)備的開關(guān)電源系統(tǒng)的輸入濾波器是一個重要措施。

EMS的問題注意要重點注意PCB設(shè)計的問題!

1.開關(guān)電源系統(tǒng)線路中的高頻變壓器設(shè)計的好壞,對于脈沖群干擾有一定的抑制作用;

2.開關(guān)電源系統(tǒng)初級回路與次級電路之間的跨接電容,能為從初級回路進(jìn)入次級回路的共模干擾返回初級回路提供通路,因此對于脈沖群干擾也有一定的抑制作用;

3.開關(guān)電源系統(tǒng)輸出端共模濾波電路的設(shè)置,能對脈沖群干擾有一定抑制作用。

4.開關(guān)電源系統(tǒng)線路本身對脈沖群干擾沒有什么抑制作用,但是如果開關(guān)電源的線路布局不佳,則更能加劇脈沖群干擾對開關(guān)電源的入侵。

特別是脈沖群干擾的本質(zhì)是傳導(dǎo)與輻射干擾的復(fù)合,即使由于輸入濾波器的采用,抑制了其中的傳導(dǎo)干擾的成分,但存在在傳輸線路周圍的輻射干擾依然存在,依然可以透過開關(guān)電源的不良布局

(開關(guān)電源的初級或次級回路布局距離太長,就會形成了“大環(huán)天線”),

感應(yīng)脈沖群干擾中的輻射成分,進(jìn)而影響整個設(shè)備的抗干擾性能。

審核編輯 黃昊宇

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