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多路输出反激式电源电磁兼容问题研究

   2008-11-30 1580

  装在MOS管上的散热器由于表面积很大,其对节点①的分布电容必须考虑。由图4可知,采用屏蔽方法将铜箔夹在散热器和MOS管之间,使原有分布电容Ck变成相互串联的Ck1和Ck2,从而减小了分布电容。散热器和变压器磁芯同样存在电压瞬变,将散热器和磁芯屏蔽分别就近与节点③及④连接,用以抑制散热器和磁芯的电压瞬变,并缩短共模电流的耦合路径。

  3.3 减弱公共阻抗传导耦合

  减弱公共阻抗传导耦合,就是仔细布线以避免两电气回路的公共阻抗部分。其中尤为重要的是地线的铺设,要遵循“模拟部分地和数字部分地分开,功率部分地和控制部分地分开”的原则在实际铺设中采取了“星状地”形式,如图5所示,避免使用环形地。所谓“星状地”是指不同回路地单独走线,最后汇集到一点O。O点通常是去耦电容或者滤波电容的阴极。比如在控制芯片周围,驱动回路的地单独从控制芯片的去耦电容(O1点)出发,连接到输入端滤波电容处(O2点),而MOS管源极功率部分引线也直接接入O2点。电压和电流反馈信号的地线均单独接入星状点O1。

  图5中L1及L2分别为电压反馈和电流反馈的地线接入端。Cd1为控制(驱动)电路的电源去耦电容,Cd0为输入滤波电容。

  3.4 减弱外部电磁场干扰

  设计合理的EMI滤波器。EMI滤波器除能衰减开关电源对电网的EMI之外,还能够衰减电网引进的部分瞬态干扰。需要强调的是,增加安全地(PE)对衰减共模电流,抑制外界瞬态干扰十分必要。

  如图6所示,在交流进线端并联高频CBB电容Ca(2.2nF)和压敏电阻(VSR)对瞬态电压进行箝位。

  除了对电路采取局部屏蔽措施外,在调试过程中还使用了整体屏蔽罩,以降低辅助电源子系统对外界的电磁辐射干扰。接入屏蔽罩的输入、输出引线(屏蔽线)应当尽量短,并且要妥善接地。

  3.5 减弱电压瞬变和电流瞬变

  从上述分析可知,EMI的强度都和dv/dt和di/dt成正比。而由变压器漏感和二极管反向恢复等引起的电压、电流的过冲和振铃相比开关周期非常的窄,会造成强的宽频的瞬态电磁噪声。因此,在实验过程中,有针对性地对电路各部分的电压、电流的过冲和振铃进行了抑制。

  3.5.1 针对开关管

  1)考虑减慢MOS管的开关速度,采取增大门极驱?电阻,减小驱动电流来实现。但是要注意适度,因为开关速度越慢,MOS管的开通时间、关断时间都相应延长,开关损耗随之增大,会造成开关管过热,使变流器效率降低。

 
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