3. 针对高频开关电源电磁骚扰的电磁兼容设计
(1)开关电源入口加电源滤波器,抑制开关电源所产生的高次谐波。
(2)输入输出电源线上加铁氧体磁环,一方面抑制电源线内的高频共模,另一方面减小通过电源线辐射的骚扰能量。
(3)电源线尽可能靠近地线,以减小差模辐射的环路面积;把输入交流电源线和输出直流电源线分开走线,减小输入输出间的电磁耦合;信号线远离电源线,靠近地线走线,并且走线不要过长,以减小回路的环面积;PCB板上的线条宽度不能突变,拐角采用圆弧过渡,尽量不采用直角或尖角。
(4)对芯片和MOS开关管安装去耦电容,其位置尽可能地靠近并联在器件的电源和接地管脚。
(5)由于接地导线存在Ldi/dt,PCB板和机壳间接地采用铜柱连接,对不适合用铜柱连接的采用较粗的导线,并就近接地。
(6)在开关管以及输出整流二极管两端加RC吸收电路,吸收浪涌电压。
4. 高频开关电源电磁骚扰测试曲线
在3m法电波暗室对试验样机进行测试,其L、N线的传导骚扰检测曲线如图2、3所示,辐射骚扰的垂直极化扫描曲线如图4、5所示。
高频开关电源电磁骚扰测试曲线
根据铁路客运专线标准规定,传导骚扰限值和辐射骚扰限值如表1、2所示。
传导骚扰限值和辐射骚扰限值
本开关电源一次通过了传导骚扰的测试,测试波形如图2、3所示。辐射骚扰高频段230~1000MHz也测试合格,如图5所示。只是在30~200MHz频段范围内的垂直极化指标超标,最大超标20dB,如图4所示。
由测试结果可以看出,通过电磁兼容设计在传导骚扰抑制方面取得了良好效果,在高频段辐射骚扰的设计也达到了预期效果,下面还需对在30~200MHz频段范围内的辐射骚扰进行改进设计。