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开关电源的EMI特性

发布时间:2022/1/14 来源:深圳市铨祺科技有限公司

在PWM电力系统中,开关管的高速开关动作会产生很高du/dt、di/dt造成电压和电流具有丰富的高频谐波,导致严重的电磁干扰。


1.BUCK电路共模EMI

于是对PWM功率变换器共模传导电磁干扰的机理进行研究,得出共模传导干扰源和传播路径,且多数情况下功率变换器的传导干扰以共模干扰为主。BUCK电路的共模电流是由于开关管对公共参考地有寄生电容,开关动作产生的du/dt对寄生电容进行充放电引起共模电流,同时丰富的高频谐波在共模电流回路中与寄生电容、线路等效电感发生串联谐振。

影响共模电流频谱的是直流电压幅值、开关管电压上升和下降时间、开关频率,其中共模电流的大小与直流电压幅值、开关频率成正比关系。


2.BUCK电路差模EMI

BUCK电路正常工作时由于开关管的高速开关动作使得存在着两个电流发生剧烈变化的回路,即图所示的1回路和2回路。12都是不连续的,因此它们在切换时都存在陡峭的上升沿和下降沿,于是也就带来了很高的 ,其中也存在很多高频成分,这些高频谐波电流在1回路和2回路中流动带来差模干扰。

3.BUCK电路EMI抑制措施

处理方法:3点共地、割地、输入输出加阻抗、加屏蔽罩。

①三点共地:电源芯片的输入电容、输出电容以及续流二极管的地在布局布线时尽量地短。减小开关管因闭合、打开电流回路不同而产生的地弹(地噪声)。

②割地:将开关电源模块的地与外面的地隔离开,防止开关电源噪声通过地干扰外界。

③输入输出加阻抗:防止开关电源的地噪声通过电容传导出去。

④Boost在SW脚加RC缓冲电路吸收开关振铃信号。

⑤输入端加共模电感。

⑥加屏蔽罩。

4.高频变压器漏感导致开关尖峰

高频变压器的漏感是功率开关管关断尖峰电压产生的重要原因之一。漏感较大则存储的能量较多,因为不能通过磁链耦合到副边在负载上消耗,所以会导致关断时产生尖峰电压。


5.EMC_CS_2009中的CE420电压法标准(150Khz~108Mhz)


6.GB/T 18655等级3与等级5标准(150Khz~108Mhz)

福特FMC2009标准在低频时与国标等级2相近,高频与等级5相近。

上一个:交换式电源EMC分析
上一个:PCB Layout我们可以这样做............
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