繁体中文 简体中文 English

电源适配器的EMI电磁干扰以及解决方案

作者:www.itxpower.net              2016年05月08日          网站:www.itxpower.net


    对电源适配器的EMI和EMC主要影响的几个因素在于电源适配器的开关电路,电路板设计和接地电路以及开关电路等各个功能电路等方面.基本上在电磁干扰问题主要是因为不适当的接地引起的.无论是单点,多点还是混合接地方式中.在频率低于1MHz时,一般采用单点接地,单点方式不适宜高频,在高频应用中,肯定是采用多点接地.混合接地是低频用单点接地,而高频用多点接地的方法.地线布局是关键,高频数字电路和低电平模拟电路的接地电路尽不能混合.可以说适当的印刷电路板布线对防止EMI是至关重要的.

1

    电源适配器的开关电路主要由变压器和开关管组成.开关电路会产生较大幅度,频带较宽且谐波丰富的高频脉冲.这种脉冲干扰产生的主要原因是:开关管负载为高频变压器初级线圈,是感性负载.在电源适配器导通瞬间,初级线圈会产生很大的涌流,并在初级线圈的两端出现较高的浪涌尖峰电压.断开瞬间,由于初级线圈的漏磁通,致使部分能量没有从一次线圈传输到二次线圈,电路中形成带有尖峰的衰减振荡,叠加在关断电压上,形成关断电压尖峰.高频脉冲产生更多的发射,周期性信号产生更多的发射.而电源适配器中,开关电路产生电流尖峰脉冲这就电磁干扰主要来源之一.

   而电源适配器产生的对外干扰,例如电源线谐波电流和电源线传导干扰以及电磁场辐射干扰等,只能用减小干扰的方法来解决.可以通过增强输入/输出滤波电路的电路设计,改善有源功率因数补偿(APFC)电路的性能,减小开关管及整流,续流二极管的电压,电流变化率来减小影响,或者采用各种软开关电路拓补结构及控制方式等.还有可以通过加强机壳的屏蔽效果,在电源的外壳与电路部分增加金属屏蔽罩或者包铜箔来改善机壳的缝隙泄露,并进行良好的接地处理.

   电源适配器对外部的抗干扰能力,如浪涌,雷击,以及别的电子产品发射出的干扰,应优化交流输入及直流输出端口的反干扰的能力,对雷击可采用氧化锌压敏电阻与气体放电管等的组合方法来解决.对于静电放电可采用TVS管及相应的接地保护,加大小信号电路与机壳等的距离,或选用具有抗静电干扰的器件来解决.减小电源适配器的内部干扰,注意大电流电路与小电流特别是电流,电压取样电路的单点接地,数字电路与模拟电路单点接地,以减小共阻干扰,减小地环的影响,布线时注意相邻线间的间距及信号性质,避免产生串扰,减小地线阻抗,减小高压大电流线路特别是变压器原边与开关管,电源滤波电容电路所包围的面积,减小输出整流电路及续流二极管电路与直流滤波电路所包围的面积,减小变压器的漏电感,滤波电容的分布电容,采用谐振频率高的滤波电容器等.

   在传播途径方面,适当的增加高抗干扰能力的TUS及高频电容,铁氧体磁珠等元器件,以提高小信号电路的抗干扰能力,与机壳距离较近的小信号电路,应加适当的绝缘耐压处理等,功率器件的散热器,主变压器的电磁屏蔽层要适当接地,各控制单元间的大面积接地用接地板屏蔽,在整流器的机架上,要考虑各整流器间电磁耦合,整机地线布置等,以改善电源适配器内部工作的稳定性.


   EMI干扰源主要是来自外界雷击,辐射,或电网电压抖动等方面对电源开关的相关组成器件如高频变压器,整流二极管,功率开关管等部分的影响.外部环境的干扰是对电源适配器的EMI干扰源的主要体现.解决这方面的办法有对高频变压器的屏蔽,为防止高频变压器的漏磁对周围电路产生干扰,可采用屏蔽带来屏蔽高频变压器的漏磁场,屏蔽带一般由铜箔制作,绕在变压器外部一周,并进行接地,屏蔽带相对于漏磁场来说是一个短路环,从而抑制漏磁场更大范围的泄漏,以及合理的PCB设计,压敏电阻的合理应用,以降低浪涌电压,减小dv/dt和di/dt,降低其峰值、减缓其斜率,阻尼网络抑制过冲,采用合理设计的电源线滤波器,采用软恢复特性的二极管,以降低高频段EMI,有源功率因数校正,以及其他谐波校正技术,有效的屏蔽措施,合理的接地处理


   我们可以总结出针对电源适配器EMC/EMI的主要几个控制技术是,接地方式,电路措施,EMI滤波,元器件选择、屏蔽和PCB板抗干扰设计等方面,如果能正确合理的对这些问题进行解决,那也就是在源头解决了电源适配器的电磁干扰和电磁兼容这个问题





上一篇:开关电源是什么有哪些用途

本 篇:电源适配器的EMI电磁干扰以及解决方案

下一篇:电源适配器抗电磁干挠以及在设计中需要注意的问题

 

百度地图 google地图 雅虎地图

小草
1
未经许可不得转载,复制或摘编,违者必究!
友情链接 电源适配器 itx电源 充电器
电源适配器 MINI-ITX电源 适配器 FLEX电源 电池充电器 充电器
百度地图 google地图