入门必备 开关电源EMI设计经验

2014-09-24 11:03 来源:电子信息网 作者:云际

对于新手来说,在电源电路设计中,EMI/EMC相关问题的出现恐怕是最为常见的。小编特此福利大放送,分享一些开关电源EMI的设计经验,希望看完本文后能帮助朋友们顺利解决其相关问题。

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。

开关电源EMI传输通道分类

传导干扰的传输通道

(1)容性耦合

(2)感性耦合

(3)电阻耦合:公共电源内阻产生的电阻传导耦合;公共地线阻抗产生的 电阻传导耦合;公共线路阻抗产生的电阻传导耦合;

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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开关电源 EMI

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