開關(guān)電源中的EMC技術(shù)應(yīng)用

　　2 開關(guān)電源電磁干擾的控制技術(shù)

　　要解決開關(guān)電源的電磁干擾問題，可從3個方面入手：1）減小干擾源產(chǎn)生的干擾信號；2）切斷干擾信號的傳播途徑；3）增強受干擾體的抗干擾能力。因此，開關(guān)電源電磁電磁干擾要控制技術(shù)主要有：電路措施、EMI濾波、元器件選擇、屏蔽和印制電路板抗干擾設(shè)計等。

　?、贉p少開關(guān)電源本身的干擾

　　● 軟開關(guān)技術(shù)：在原有的硬開關(guān)電路中增加電感和電容元件，利用電感和電容的諧振，降低開關(guān)過程中的du/dt和di/dt，使開關(guān)器件開通時電壓的下降先于電流的上升，或關(guān)斷時電流的下降先于電壓的上升，來消除電壓和電流的重疊。

　　● 開關(guān)頻率調(diào)制技術(shù)：通過調(diào)制開關(guān)頻率fc，把集中在fc及其諧波2fc、3fc…上的能量分散到它們周圍的頻帶上，以降低各個頻點上的EMI幅值。該方法不能降低干擾總量，但能量被分散到頻點的基帶上，從而使各個頻點都不超過EMI規(guī)定的限值。為了達到降低噪聲頻譜峰值的目的，通常有兩種處理方法：隨機頻率法和調(diào)制頻率法。

　　● 共模干擾的有源抑制技術(shù)：設(shè)法從主回路中取出一個與導(dǎo)致電磁干擾的主要開關(guān)電壓波形完全反相的補償EMI噪聲電壓，并用它去平衡原開關(guān)電壓。

　　● 減小電磁干擾的緩沖電路：其由線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)組成，作用是消除在供電電力線內(nèi)潛在的干擾，包括電力線干擾、電快速瞬變，電涌，電壓高低變化和電力線諧波等。這些干擾對一般穩(wěn)壓電源來說，影響不是很大，但對高頻開關(guān)電源的影響顯著。

　　● 濾波：EMI濾波器的主要目的之一，就是要在150kHz～30MHz的頻段范圍獲得較高的插入損耗，但對頻率為50Hz工頻信號不產(chǎn)生衰減，使額定電壓、電流順利通過，同時還必須滿足一定的尺寸要求。任何電源線上的傳導(dǎo)干擾信號，均可用差模和共模信號來表示。在一般情況下，差模干擾幅度小，頻率低，所造成的干擾較??；共模干擾幅度大，頻率高，還可以通過導(dǎo)線產(chǎn)生輻射，所造成的干擾較大。因此，欲削弱傳導(dǎo)干擾，把EMI信號控制在有關(guān)EMC標準規(guī)定的極限電平以下，最有效的方法就是在開關(guān)電源輸入和輸出電路中加裝電磁干擾濾波器。

　　● PCB設(shè)計：PCB抗干擾設(shè)計主要包括PCB布局、布線及接地，其目的是減小PCB的電磁輻射和PCB上電路之間的串擾。開關(guān)電源布局的最佳方法與其電氣設(shè)計類似。在確定PCB的尺寸形狀后，再確定特殊元器件（如各種發(fā)生器、晶振等）的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。

　　● 元器件的選擇：選擇不易產(chǎn)生噪聲、不易傳導(dǎo)和輻射噪聲的元器件。通常特別值得注意的是，二極管和變壓器等繞組類元器件的選用。反向恢復(fù)電流小、恢復(fù)時間短的快速恢復(fù)二極管是開關(guān)電源高頻整流部分的理想器件。

　?、谇袛喔蓴_信號的傳播途徑—共模、差模電源線濾波器設(shè)計

　　電源線干擾可以使用電源線濾波器濾除。一個合理有效的開關(guān)電源EMI濾波器應(yīng)該對電源線上差模和共模干擾都有較強的抑制作用。

　?、墼鰪娒舾须娐返目垢蓴_能力

　　這主要包括屏蔽和接地兩種方式。