詳解PWM開關(guān)穩(wěn)壓電源的尖峰干擾

開關(guān)穩(wěn)壓電源布線對尖峰干擾的抑制

開關(guān)穩(wěn)壓電源工作時向空間輻射干擾。輻射噪音電平與輻射源的距離成反比。一般離5cm以外布線即可。若結(jié)構(gòu)上不允許則應(yīng)加屏蔽。電源輸入線周圍產(chǎn)生很強的電磁場，為減小輸入線和輸出線之間的電磁耦合，兩者必須遠離。

流過開關(guān)大電流的導(dǎo)線應(yīng)盡量短，并且不跟其它線交連。降壓型開關(guān)穩(wěn)壓電源的續(xù)流二極管或者升壓型的開關(guān)三極管的接地端應(yīng)以最短的引線直接與輸出電容的地端相連。圖5表示了布線的影響，尖峰干擾通過環(huán)路I輻射，故構(gòu)成這一環(huán)路的各段連線的感性耦合必須最小，電容器的引線要短，以減小引線電感。

為減小輸出線上的損耗和尖峰干擾，輸出到負載的連線應(yīng)短。圖6畫出了對三種不同長度的輸出線，當(dāng)負載電流為8A時，在負載端所測得的干擾波形。輸出線長，尖峰干擾的幅度大、寬度也寬。相同長度的輸出線，線徑粗則尖峰干擾幅度大、寬度寬。用雙絞線能有效地衰減電磁感應(yīng)電勢，表1說明對感應(yīng)電勢衰減的數(shù)值隨扭距變短而增大。

圖6

輸出線的接法對尖峰干擾有很大的影響。用雙絞線直接從輸出電容器的高端和低端輸出，可使正、反向的干擾電流抵消。否則干擾電流流經(jīng)輸出線，會在線上產(chǎn)生一個很大的尖峰干擾電壓。當(dāng)開關(guān)穩(wěn)壓電源供幾個負載使用時，從輸出電容分別用雙絞線饋送到各負載為好。實際應(yīng)用中饋線很長，帶有長輸出線的開關(guān)穩(wěn)壓電源，它的尖峰干擾較大。為此，可在輸出端或在負載的輸入端加設(shè)LC低通平衡濾波器。例如某開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出2m長的饋線到負載，在負載端的尖峰干擾為3Vp-p，若在負載側(cè)加LC濾波器，則下降為100mVp-p.不接電感L，只加電容則尖峰干擾為1Vp-p，可見小電感L是必須的。

結(jié)語

綜上所述，脈沖寬度調(diào)制開關(guān)穩(wěn)壓電源所產(chǎn)生的噪音的頻譜很寬，從幾赫茲到幾十兆赫茲，根據(jù)本文所分析的因素，按照以上所討論的方法，可以有效地抑制這些噪聲中的尖峰干擾。

對于個別電路，則采用其中的若干種進行組合，往往就可奏效。目前，要使開關(guān)穩(wěn)壓電源的噪音達到毫伏峰-峰數(shù)量級，尚有許多難處。但是，隨著元件的進展、工藝水平的提高以及對噪音問題的認識深化，開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出噪音是可能達到新水平的。