电磁兼容性是指设备或者系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。对于开关电源来说电磁兼容性也是也是一个必须要解决的问题。我们知道电源适配器的三要素是干扰源(骚扰源)、耦合通路和敏感体。而电磁兼容的解决常用的方法主要有屏蔽、接地和滤波。接下来电源适配器厂家将会针对电磁兼容的三要素来讲解电磁兼容的解决办法。
要解决开关电源的电磁兼容性问题,可从三个方面入手:第一,减小骚扰源产生的骚扰信号;第二,切断骚扰信号的传播途径;第三,增强受骚扰体的抗骚扰能力。在解决开关电源内部的兼容性时,可以综合利用上述三个方法,以成本效益比及实施的难易性为前提。
因而,开关电源产生的对外骚扰,如电源线谐波电流、电源线传导骚扰、电磁场辐射骚扰等只能用减小骚扰源的方法来解决。一方面,可以增强输入/输出滤波电路的设计,改善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,采用各种软开关电路拓扑及控制方式等;另一方面,加强机壳的屏蔽效果,改善机壳的缝隙泄漏,并进行良好的接地处理。而对外部的抗骚扰能力(如浪涌、雷击)应优化交流电输入及直流输出端口的防雷能力。
通常,对1.2/50?s开路电压及8/20?s短路电流的组合雷击波形,因能量较小,通常采用氧化锌压敏电阻与气体方电管等的组合方法来解决。对于静电放电,通常在通信端口及控制端口的小信号电路中,采用TVS管及相应的接地保护、加大小信号电路与机壳等的电距离来解决或选用具有抗静电骚扰的器件。快速瞬变信号含有很宽的频谱,很容易以共模的方式传入控制电路内,采用与防静电相同的方法并减小共模电感的分布电容、加强输入电路的共模信号滤波(加共模电容或插入损耗型的铁氧体磁环等)来提高系统的抗扰性能。
减小开关电源的内部骚扰,实现其自身的电磁兼容性,提高开关电源的稳定性及可靠性,应从以下几个方面入手:①注意数字电路与模块电路PCB布线的正确分区;②数字电路与模拟电路电源的去耦;③数字电路与模拟电路单点接地、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以减小共阻骚扰,减小地环地影响,布线时注意相邻线间的间距及信号性质,避免产生串扰,减小输出整流回路及续流二极管回路与支流滤波电路所包围的面积,减小变压器的漏电、滤波电感的分布电容,运用谐振频率高的滤波电容器等。
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