分享好友 电磁兼容首页 电磁兼容分类 切换频道

开关电源的电路结构分析与电磁干扰测试

2010-05-262050


当开关电源频率增加时,所需的共模电感可大大减小,共模电感体积也减小。但是,开关电源在20MHz以上频带的辐射噪声份量有所增加,给辐射骚扰的达标带来麻烦。开关频率和共模电感的关系如表3 所列。

由于共模电感线圈存在寄生电容,高频噪声成分经过寄生电容向外发射骚扰,故使用单个大感量共模电感不容易达到好的高频滤波效果,一般采用两个共模电感,同样的电感量抑制高频噪声很见效,将有6dB以上的差值。

Cx 电容器高频阻抗频率特性是一个关系电磁骚扰抑制效果的重要参数。电容器在高频使用时等效为r(等效串联电阻)+c+L(等效串联电感)电路。由于电容器自身的固有电感(即等效串联电感)存在,在频率低的范围,电容器电抗呈容性,在频率高的范围,电容器电抗呈感性,这时抑制骚扰的能力就明显下降。电容器的固有引线电感越小和骚扰源的高频内阻抗越大,则抑制骚扰的效果越好。

首先,从电磁骚扰源产生的机理人手,查找辐射骚扰源的所在,从根本上降低其产生辐射骚扰噪声的电平。在输出电压比较低的情况下,输出整流器和平滑电路的干扰可能比较严重+通过减小环路面积可以抑制di/dt 环路产生的磁场辐射。整流及续流二极管工作在高频开关状态,也是个高频骚扰源。二极管的引线寄生电感、结电容的存在以及反向恢复电流的影响,使之工作在很高的电压及电流变化率下,且产生高频振荡,二极管反向恢复的时间也越长,则尖峰电流的影响也越大。

C4 及Cs 的引线和连接地引线应尽量短,以使接地阻抗尽量小,噪声能经过电容旁路到地线,C4 及C5取较大电容量滤波效果好,但是,随着电容量的增加泄漏电流也增加了,而泄漏电流值是电气安全中的重要指标,决不允许超过规定数值一一般的漏电流限制是3.5 mA,此桌面式塑壳开关电源属手持式设备,最大漏电流限制为O.75 mA,实测值为O.55mA。

电源输入线缆要短,滤波器尽量靠近输入端口,避免滤波器输入输出发生耦合,而失去滤波作用。接地尽量简短可靠,减小高频阻抗,使干扰有效旁路。经过数次整改后,得到满意的结果如图7 所示。

 

2.3 辐射骚扰的抑制

辐射骚扰足指由任何部件、天线、电缆或连接线辐射的电磁干扰。

通常在电路元件布局上,应尽量使输入交流和输出直流插座(包括引线)分开并远离。采用一端输入另一端输出是.种合理的布局。但考虑电源内部散热通风,该电源采用图2 的散热结构。不可回避的问题是输入输出线缆之间可能发生空间耦合,当有高频传导电流通过时就会产生强烈的辐射。

首先,从电磁骚扰源产生的机理入手,查找辐射骚扰源的所在,从根本上降低其产生辐射骚扰噪声的电平。在输出电压比较低的情况下,输出整流器和平滑电路的干扰可能比较严重,通过减小环路面积可以抑制di/dt 环路产生的磁场辐射。整流及续流二极管工作在高频开关状态,也是个高频骚扰源。二极管的引线寄生电感、结电容的存在以及反向恢复电流的影响,使之工作在很高的电压及电流变化率下,且产生高频振荡,二极管反向恢复的时间也越长,则尖峰电流的影响也越大。

铁氧体磁环和磁珠使用方便,价格便宜,抑制电磁干扰效果明显。铁氧体电感的等效电路为由电感L和电阻R 组成的串联电路,L 和R 都是频率的函数。电阻值随着频率增加而增加,这样就构成了一个低通滤波器。低频时R 很小,L 起丰要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;高频时R 增大,电磁干扰被吸收并转换成热能,使高频干扰大大衰减。不同的铁氧体抑制元件,有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高,抑制的频率就越低。此外,铁氧体的体积越大,抑制效果越好。在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小抑制效果也越好。铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方。对于输入、输出电路,则应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处。

收藏 0
打赏 0
评论 0
医疗器械电磁兼容性能测试不通过原因分析探究
提要:目的提高医疗器械电磁兼容的质量,提升其通过电磁兼容测试的效率,进而推动其上市审批速度。方法统计分析近年医疗器械电磁兼容测试项目不合格情况,从检验的视角分析医疗器械电磁兼容通过率低的房因。结果根据

0评论2025-03-12123

新工业机器人EMC测试解读
现代化科技迅速发展,机器人慢慢走进我们的工业生产、科学研究、医疗等工科医行业。跟着小编一起了解CISPR 11:2024的工科医机器人EMC的评估测试要求,探究与前一版本的差异。一、工科医机器人1、机器人类型众多,哪

0评论2025-03-05131

ISO 7637车用电子零部件EMC测试介绍
这些年来随着环保意识抬头与整个大环境的变化,电动车辆与其相关产业蓬勃发展,因交通运输工具的安全性非常重要,所以电动车与其电子零组件越来越受到重视。为确保大众的安全,电动车辆相关的电磁兼容性(EMC)检测会

0评论2025-02-27195

照明产品的EMC检测要求介绍
对于照明产品,EMC测试时需要检测的EMI项目有:骚扰电压测试、辐射电磁骚扰测试、谐波测试、插入损耗测试等,需要检测的EMS项目有:静电测试、射频场感应传导骚扰抗扰度测试、脉冲群测试、浪涌测试、电压暂降与跌落

0评论2024-11-2272

工科医机器人的EMI测试介绍
一、前言人工智能的快速发展使得机器人行业也成了近年来的热门。机器人的电磁兼容性(EMC)是重要的产品合规性问题之一,但是在2019年之前,并没有针对机器人行业的测试标准,机器人的测试要求也是模糊的。IEC 小组

0评论2023-12-21195

电源设计从EMC测试整改到产品生产细节注意
本文主要整理了在实际产品生产测试的时候如何做到面面俱到,让大家明白EMC测试前要做哪些工作?EMC测试整改过程需要具备啥条件?EMC测试完事儿了如何进行PCB改版等。另外文章涉及到的产品生产线上的流程,对工程师精

0评论2021-08-08796

电磁干扰滤波器在电磁兼容试验中的应用解析
大多数电子产品设计师对干扰滤波器的认识一般局限在:电子产品要通过电源线传导发射试验和电源线抗扰度试验,必须在电源线上使用干扰滤波器。而对于干扰滤波器的其它作用了解很少,这就导致了产品设计完毕后,往往不

1评论2020-04-04457