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EMI干擾源對(duì)開關(guān)電源干擾的解決方案
日期：2024-10-19 07:47
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摘要：
EMI干擾源對(duì)開關(guān)電源干擾的解決方案
一般來說，來自外界輻射，雷擊、或電網(wǎng)的抖動(dòng)、等對(duì)電源開關(guān)的相關(guān)組成器件如整流二極管，高頻變壓器，功率開關(guān)管等外部環(huán)境的干擾是開關(guān)電源的EMI干擾源的主要體現(xiàn)。
首先：介紹輻射干擾的傳輸通道
（1）在開關(guān)電源中，能構(gòu)成輻射干擾源的元器件和導(dǎo)線均可以被假設(shè)為天線，從而利用電偶極子和磁偶極子理論進(jìn)行分析；二極管、電容、功率開關(guān)管可以假設(shè)為電偶極子，電感線圈可以假設(shè)為磁偶極子；
?。?）沒有屏蔽體時(shí)，電偶極子、磁偶極子，產(chǎn)生的電磁波傳輸通道為空氣（可以假設(shè)為自由空間）；
?。?）有屏蔽體時(shí)，考慮屏蔽體的縫隙和孔洞，按照泄漏場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析處理。
其次：是傳導(dǎo)干擾的傳輸通道
?。?）容性耦合
?。?）感性耦合
?。?）電阻耦合
a.公共電源內(nèi)阻產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合
b.公共地線阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合
c.公共線路阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合
以下是EMI干擾源相關(guān)的抑制方案：
1.高頻變壓器的屏蔽
一般來說，來自外界輻射，雷擊、或電網(wǎng)的抖動(dòng)、等對(duì)電源開關(guān)的相關(guān)組成器件如整流二極管，高頻變壓器，功率開關(guān)管等外部環(huán)境的干擾是開關(guān)電源的EMI干擾源的主要體現(xiàn)。
首先：介紹輻射干擾的傳輸通道
（1）在開關(guān)電源中，能構(gòu)成輻射干擾源的元器件和導(dǎo)線均可以被假設(shè)為天線，從而利用電偶極子和磁偶極子理論進(jìn)行分析；二極管、電容、功率開關(guān)管可以假設(shè)為電偶極子，電感線圈可以假設(shè)為磁偶極子；
?。?）沒有屏蔽體時(shí)，電偶極子、磁偶極子，產(chǎn)生的電磁波傳輸通道為空氣（可以假設(shè)為自由空間）；
?。?）有屏蔽體時(shí)，考慮屏蔽體的縫隙和孔洞，按照泄漏場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析處理。
其次：是傳導(dǎo)干擾的傳輸通道
?。?）容性耦合
?。?）感性耦合
?。?）電阻耦合
a.公共電源內(nèi)阻產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合
b.公共地線阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合
c.公共線路阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合
以下是EMI干擾源相關(guān)的抑制方案：
1.高頻變壓器的屏蔽
為防止高頻變壓器的漏磁對(duì)周圍電路產(chǎn)生干擾，可采用屏蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場(chǎng)。屏蔽帶一般由銅箔制作，繞在變壓器外部一周，并進(jìn)行接地，屏蔽帶相對(duì)于漏磁場(chǎng)來說是一個(gè)短路環(huán)，從而抑制漏磁場(chǎng)更大范圍的泄漏。
高頻變壓器，磁心之間和繞組之間會(huì)發(fā)生相對(duì)位移，從而導(dǎo)致高頻變壓器在工作中產(chǎn)生噪聲（嘯叫、振動(dòng)）。為防止該噪聲，需要對(duì)變壓器采取加固措施：
?。?）用環(huán)氧樹脂將磁心（例如EE、EI磁心）的三個(gè)接觸面進(jìn)行粘接，抑制相對(duì)位移的產(chǎn)生；
?。?）用“玻璃珠”（Glass beads）膠合劑粘結(jié)磁心，效果更好。
分開來講開關(guān)電源EMI抑制有9大措施：
?。?）合理的PCB設(shè)計(jì)
?。?）壓敏電阻的合理應(yīng)用，以降低浪涌電壓
（3）減小dv/dt和di/dt（降低其峰值、減緩其斜率）
?。?）阻尼網(wǎng)絡(luò)抑制過沖
（5）采用合理設(shè)計(jì)的電源線濾波器
（6）采用軟恢復(fù)特性的二極管，以降低高頻段EMI
（7）有源功率因數(shù)校正，以及其他諧波校正技術(shù)
?。?）有效的屏蔽措施
（9）合理的接地處理
