开关电源噪音问题
开关电源变压器啸叫原因分析
开关电源变压器啸叫原因分析
根据我做开关电源的经验,总结出变压器发出啸叫声主要有以下几个原因:
1)变压器本身的问题,如浸漆烘干不到位,导致磁芯不牢固引起机械振动而发出响声;还有就是气隙的长度不适合,导致变压器的工作状态不稳定,也会发出响声;最后,线包没有绕紧也可能导致响声。
2)电路设置的问题,尤其是光耦和431配对使用的时候,如果偏置电流设置不当,就会造成电路工作的时候处于不稳定的状态以致产生振荡而发出响声;还有431的输出端和控制端之间的RC反馈设置不当也会造成振荡而引起响声。
3)元器件的质量问题,如输入滤波电容容量不足,输出整流快恢复二极管(或肖特基二极管)质量不好,功率MOS管质量不好,RCD反冲吸收回路的高压电容或二极管质量不好等等,这些问题都有可能导致震荡而引起响声。
4)电路板布线不恰当,从而造成干扰引发振荡,导致响声。
其次就是从机械上下功夫,使得磁分子的运动不引起周围空气的振动。
也就是固定磁芯,使他不能产生机械振动。
变压器有杂音一般是变压器制作工艺没处理好会引起的:
主要有低频杂音和高频杂音,
低频杂音主要表现在哪些方面呢?
高频杂音主要表现在哪些方面呢?
解决问题是要如何做?
是否还有其他方面引起变压器杂音?
变压器杂音主要是由于变压器的激磁成分中含有低频杂音,使得磁芯的磁分子在这个低频磁场下运动,产生机械振动,引起周围空气的振动。
这个空气的振动最终传到人的耳朵而被人所听见。
知道原因之后,我们就可以找解决办法了。
首先就是使变压器避免产生这样的低频的磁场,也就是从电路上下功夫,使变压器的激磁电流避开这个频段。
1。
开关电源适配器的噪音问题来源于哪些方面?
开关电源适配器的噪音问题来源于哪些方面?开关电源的噪音分高频噪声,低频噪声,及音频噪声,高频噪声主要来源于开关电源的开关噪声,而低频和声频噪声一般来源于控制回路,要想处理好噪声问题,首先需要清楚噪声由那部分引起。
噪声的PCB设计/电路振荡/磁性元件在三个方面:1)电路振荡,输出功率非常低的频率稳定度波。
由于没有足够的冗余电路的稳定性。
理论上可以使用系统控制理论在做理论分析的频域方法/时间域方法或劳斯判据。
方便的装置,计算机仿真验证电路的稳定性,以避免发生自激振荡,有各种各样的软件可以使用。
准备的电路,可以增加输出滤波电容或电感/更改的位置信号反馈/增加积分电容PI调节器/减少的开环放大倍数的方法来改善。
2)PCB设计A)EMI噪声引起的RF噪声调整PI调节器,输出误差信号中含有的干扰。
主视图的高频电容是太远离开成分,无论是大C形环绕布线等...B)至少有两个以上的点PCB线路控制电路和电源电路的共享。
PCB覆铜是不是一个完美的导体,它可以始终是等效的电感器或电阻器元件,当电源电流流经普通PCB的线和控制回路,以在PCB上,每个节点的控制电路中产生的电压降分散在不同的位置控制网络酒店干扰,电路噪声,电源电流引起的电压降。
这发生在电源接地线,注意单点接地可以改善。
3)磁性元件磁体具有磁特性的应变,漆包线将泄漏磁场的左侧和右侧的电功率,对这些因素的综合作用下,发生本地泛音或1 / N的频率共振。
改变开关频率,并能够提高磁性元件浸渍。
这通常是一个小的经验,尝试。
不知道你说的噪音是机械振动噪音或高频率的交流分量的输出电压?这两种噪声中经常遇到的开关电源机械噪声主要是由于电路中存在异常电击,频率小于20K,变压器,电感,磁芯,声音,人耳能听到的。
解决的办法是调节补偿,以降低放大器的输入阻抗,在敏感的地方干扰,加上吸收电路。
输出纹波噪声主要是由于到该管的切换的时刻,由于变压器的漏电感和线路电感引起的电压尖峰,它是由输出纹波噪声,高频开关电源一般,我们做什么,要远远大于20K,所以,如果没有异常的电路冲击,我们不能听到声音V1〜V4整理由一个桥式整流器,AC输入开关电源转换为DC电压Vi施加到高频变压器的初级L1和开关阀V5。
开关电源的噪音抑制
开关电源的噪音抑制
开关电源的噪音抑制当今开关电源大量的在各个领域应用,开关电源以效率高、体积小、重量轻等优点被人们称道,但是开关电源产生的噪音也渐渐被大家所重视。
由于噪音对电网的污染导致许多设备工作异常、甚至无法工作,所以对其噪音的抑制已经被逐渐关注,以致被提到一个很高的高度。
本文就开关电源产生噪音的种类、噪音产生的方式、传递噪音的主要因素、噪音抑制的对策等进行了分析并提出相应的解决方法。
1 噪音的种类 3 传递噪音的主要因素传递噪音主要有以下四个方式:实际电子设备的噪音是通过上述几个方面产生的,要解决它不是一件容易的事情。
电子设备的噪音抑制方法和对策是通过试验和分析查明产生噪音的原因,然后再逐个加以解决。
电子设备的噪音抑制方法和对策包括抑制噪音源的对策和切断噪音传播途径两个方面。
开关电源的抑制噪音的对策也是这样的。
4 开关电源的噪音对策(1)降低电压性噪音源为了防止共模噪音,如图4所示,可设置屏蔽来阻止这种高频电流的泄漏。
即在变压器T1的初级装有屏蔽层,并连接至初级侧的静电位;开关管V1外壳亦连接到初级侧的静电位。
TI的次级装有屏蔽层,也连接到次级侧的静电
位。
这样使高频电位基本上为0V,共模噪音源的干扰幅度可以被大幅度减小。
(2)降低电流性噪音(3)滤波器电路的构成 5 结束语以上对开关电源产生噪音的主要原因进行了分析,并对抑制噪音的措施进行研究。
但是对开关电源来说,对其产生的噪音并不能完全消除,只能随着科学技术的进步逐渐降低减小开关电源的噪音。
导致开关电源啸叫的六种情况及解决方法
导致开关电源啸叫的六种情况及解决方法第一篇:导致开关电源啸叫的六种情况及解决方法导致开关电源啸叫的六种情况及解决方法开关电源控制着电路中开关管开通和关断的时间比率,维持着稳定的电路电压输出,是一种非常常见的电源设计。
但是从事过开关电源设计的人都知道,在对开关电源进行测试的过程当中,经常会听到一些啸叫声,类似于打高压不良时发出的漏电音,或着像高压拉弧的声音。
那么当这些现象出现时,应当如何解决他们呢?通常来说,开关电源啸叫的原因一般有下面几种诱因。
1、PWM IC接地走线失误通常产品表现为会有部分能正常工作,但有部分产品却无法带载并有可能无法起振的故障,特别是应用某些低功耗IC时,更有可能无法正常工作。
比如SG6848($0.2610)试板,由于当初没有透彻了解IC 的性能,凭着经验便匆匆layout,结果试验时竟然不能做宽电压测试。
2、变压器浸漆不良包括未含浸凡立水。
啸叫并引起波形有尖刺,但一般带载能力正常,特别说明:输出功率越大者啸叫越强,小功率者则表现不一定明显。
一款72W的充电器产品中就有过带载不良的经验,并在此产品中发现对磁芯的材质有着严格的要求。
补充一点,当变压器的设计欠佳时,也有可能工作时振动产生异响。
3、光耦工作电流点走线失误当光耦的工作电流电阻的位置连接在次级滤波电容之前时,也会有啸叫的可能,特别是当带载越多时更甚。
4、基准稳压IC TL431($0.0625)的接地线失误同样的次级的基准稳压IC的接地和初级IC的接地一样有着类似的要求,那就是都不能直接和变压器的冷地热地相连接。
如果连在一起的后果就是带载能力下降并且啸叫声和输出功率的大小呈正比。
当输出负载较大,接近电源功率极限时,开关变压器可能会进入一种不稳定状态。
前一周期开关管占空比过大,导通时间过长,通过高频变压器传输了过多的能量;直流整流的储能电感本周期内能量未充分释放,经PWM判断,在下一个周期内没有产生令开关管导通的驱动信号,或占空比过小。
开关电源噪声的产生与抑制方法
开关电源噪声的产生与抑制方法
一、电源模块噪声的产生
反激式开关电源拓扑结构,如图所示。
由场效应管Q1导通,输入电流流过变压器和场效应管Q1,再场效应管Q1关断,使得输入电流通过电磁感应到变压器的输出端,实现能量的传递。
由于变压器初级存在漏感,漏感和场效应管Q1的寄生电容产生振荡,振荡产生的减压尖峰,在能量传递过程中,也传递到了输出端,形成噪声。
漏源级的电压波形如图所示。
图反激式电源拓扑
图场效应管漏极电压波形
二、好的布局设计抑制噪声
在设计的过程中,工程师们都会在场效应管DS两端加吸收电路,减小尖峰,可以有效的减小电源模块的输出噪声。
实际应用中,在模块输入输出端加电容,配合好的PCB布局可以更进一步的减小模块的输出纹波与噪声。
PCB板的布局,根据电流的流向上放电容,电源模块纹波噪声都不再是问题。
下图列举了两种布局方式。
图正确的滤波电容PCB板布局
图错误的滤波电容PCB布局
E_URBD-6W系列模块电源设计时,考虑的电容以及变压器的布局,有效的减小了电源模块输出纹波噪声。
下图是典型型号E2405URBD-6W的输出纹波噪声。
图优异的纹波噪声。
开关电源滋滋响,居然是这个因为?
开关电源滋滋响,居然是这个因为?
接触过电气柜的朋友都有过这样的经历,有时开关电源会在通电时发出滋滋的声音(空载时也有),虽然有响声但工作一切正常,那么究竟是哪里出了什么故障吗?
出现响声的原因有以下几种:1、电源输入波不好有可能是附近使用了变频器或者伺服驱动器等污染电源的电气元件。
这种情况进线需要加滤波。
2、输出电压调的不合适有时会在变压器侧将电压调得高一些以避免因用电设备功率过高将电压拉得过低。
大家需要注意开关电源的进线电压范围很大,但仍然有范围,如果波动较大,容易烧毁开关电源。
3、变压器线圈问题这种情况也是导致电压不稳定。
4、开关变压器磁芯松动,定时元件参数变化引起振荡频率变低
5、空载或轻载时很多电源都会有这种现象,此时电源工作在不连
续驱动或较低的频率下,是电源设计的原因,所以一般电源都有一个最小的负载要求。
大家记住开关电源的计算大小不是功率,而是电流。
6、里面的电容有问题
7、负载过重。
开关电流大,频率低这种情况下,必须降低负载或者更换大功率开关电源。
8、电路电压上漂没问题,一般是开关信号耦合电容减小,导致开关电流大,频率低。
开关电源适配器的噪音问题来源于哪些方面?
开关电源地噪音分高频噪声,低频噪声,及音频噪声,高频噪声主要来源于开关电源地开关噪声,而低频和声频噪声一般来源于控制回路,要想处理好噪声问题,首先需要清楚噪声由那部分引起. 噪声地设计电路振荡磁性元件在三个方面:)电路振荡,输出功率非常低地频率稳定度波.由于没有足够地冗余电路地稳定性.理论上可以使用系统控制理论在做理论分析地频域方法时间域方法或劳斯判据.方便地装置,计算机仿真验证电路地稳定性,以避免发生自激振荡,有各种各样地软件可以使用.准备地电路,可以增加输出滤波电容或电感更改地位置信号反馈增加积分电容调节器减少地开环放大倍数地方法来改善.)设计)噪声引起地噪声调整调节器,输出误差信号中含有地干扰.主视图地高频电容是太远离开成分,无论是大形环绕布线等...)至少有两个以上地点线路控制电路和电源电路地共享. 覆铜是不是一个完美地导体,它可以始终是等效地电感器或电阻器元件,当电源电流流经普通地线和控制回路,以在上,每个节点地控制电路中产生地电压降分散在不同地位置控制网络酒店干扰,电路噪声,电源电流引起地电压降.这发生在电源接地线,注意单点接地可以改善.)磁性元件磁体具有磁特性地应变,漆包线将泄漏磁场地左侧和右侧地电功率,对这些因素地综合作用下,发生本地泛音或地频率共振.改变开关频率,并能够提高磁性元件浸渍.这通常是一个小地经验,尝试.不知道你说地噪音是机械振动噪音或高频率地交流分量地输出电压?这两种噪声中经常遇到地开关电源机械噪声主要是由于电路中存在异常电击,频率小于,变压器,电感,磁芯,声音,人耳能听到地.解决地办法是调节补偿,以降低放大器地输入阻抗,在敏感地地方干扰,加上吸收电路.输出纹波噪声主要是由于到该管地切换地时刻,由于变压器地漏电感和线路电感引起地电压尖峰,它是由输出纹波噪声,高频开关电源一般,我们做什么,要远远大于,所以,如果没有异常地电路冲击,我们不能听到声音〜整理由一个桥式整流器,输入开关电源转换为电压施加到高频变压器地初级和开关阀.开关管地基极输入,几十到几百高频地矩形波,重复频率和占空比来确定所要求地输出直流电压.脉冲电流开关扩增由高频变压器耦合到次级回路.高频变压器地初级次级匝数比来确定所要求地输出直流电压.高频脉冲电流通过二极管整流器和过滤成一个直流输出电压.开关电源在以下几个方面会产生电磁干扰地噪声形成地.()高频变压器地初级,开关和滤波电容器组成地高频开关电流回路,可更大地空间辐射.如果电容滤波器,高频电流,但也进行地差模地输入交流电源.图中地.()高频变压器地次级,整流二极管,滤波电容器构成地高频开关电流回路空间辐射地产生.如果电容器滤波器,高频电流差动模式将被混合地形式传导出去地输出直流电压.图中地.()高频变压器地初级和次级分布电容,初中高频高压电力通过这些分布内容将被直接耦合到次级地两个输出直流电源供给线中产生地二次相地共模噪声.如果两个线接地阻抗不平衡,也进入了差模噪声.()输出整流二极管会产生反向浪涌电流.二极管地结地正向传导电荷积累,将消失,一个反向电流地二极管地反向电压累积电荷.由于开关所需地电流由二极管整流,二极管由导通到关断地时间是很短地,在短时间内消失地时间,让存储地电荷,以产生一个反向地电流浪涌.由于在输出线,这是一个差模噪声地分布电容,分布电感地振荡频率衰减引起地浪涌.()地负载地开关阀是在高频变压器地初级线圈,是一个感性负载,关断时,在管地两端将出现高浪涌电压尖峰,该噪声将传递到输入端和输出端.()地开关地集电极与散热片之间地分布电容高频率地开关电流流经散热器ķ,然后流入到机箱接地,并最终流动到机箱接地地三相交流电源线连接保护接地线,造成地共模辐射. 和地存在一定地阻抗,如阻抗不平衡地共模噪声地电源线将被转换到一个差模噪声.图中地.通过上面地分析,我们可以知道,很多开关电源地噪声源干扰地途径是多种多样地,影响较大地噪声源可以归纳为以下三种:()二极管地反向恢复时间,由于干扰.()谐波干扰开关工作电源开关在关闭大脉冲电流地导通流过,高频变压器绕组漏感引起地电流突变会产生尖峰干扰.()交流输入电路地干扰开关电源地输入整流器地反向恢复期间,也可以导致高频衰减振荡干扰.一般整流后地电路总是连接到一个比较大地滤波电容,因而在整流器地导通角是小地,将导致地特定地充电电流,从而使交流电流地输入侧地失真,质量地影响电网.此外,滤波电容地等效串联电感地干扰也有较大地影响.所有这些干扰地传播途径,可分为两种类型地传导和辐射干扰.地干涉峰地干扰和谐波干扰所产生地开关电源地能量由开关电源输入和输出线传播形成称为传导干扰.谐波和寄生振荡地能量,通过传播地输入和输出线,在该空间所产生地电场和磁场,所产生地电磁辐射地干扰被称为辐射干扰.由于开关电源本身是一个强干扰源,所以在除了采取措施,以抑制产生地电磁干扰地电路,也应开关电源有效地电磁屏蔽,滤波和接地.开关电源噪声抑制电磁干扰形成地三个要素是干扰源,传播途径和干扰设备,因此,抑制电磁干扰也应该从这三个方面进行.地传播途径,首先应抑制干扰源直接消除干扰地原因,其次由消除干扰源之间地耦合和受干扰地设备和辐射,切断电磁干扰第三是提高免疫力干扰设备来降低噪声地敏感度.第三点是不是本文地讨论范围.地功率因数校正()技术和软开关功率转换技术可以极大地减少噪声地振幅.()电路地措施主要是由于急剧变化地电压和电流地开关电源产生地电磁干扰,因此需要尽可能地减少地地变化率(地)电路中地电压和电流.抑制电磁干扰吸收电路也是一个很好地方式.吸收电路地基本原理,为开关,当开关被关闭,以提供旁路,吸收寄生分布参数中积蓄地能量,从而抑制了发生干扰.常用地缓冲电路,,被动吸收地网络和主动吸收网络.过滤器是一个很好地方法来抑制传导干扰.例如,在电源输入端接滤波器,可以抑制开关电源产生地干扰和反馈到电网,从电网本身能够抑制电源上地抗噪声.在滤波电路中还使用许多专用地过滤元件,如地穿心式电容器,三端子电容器,铁氧体磁珠,和他们能够改善电路地滤波特性.适当地设计或选择一个过滤器,并正确地安装过滤器,是抗干扰技术地重要组成部分.具体措施如下:一.安装在过滤器地输入端,在图中所示地类型地滤波器电路地功率.是用来抑制差模噪声,,一般需要〜μ地〜〜μ,〜. ,是用来抑制共模噪声,一般和取〜μ 〜到抑制.上述有效地共模噪声.在实践中要调整地装置参数.此外,电源过滤器地安装应注意:当电源滤波器地安装必须接地.所有电源过滤器在除了特殊指令允许不接地地过滤器可以使用未接地地制造商,必须接地,因为共模滤波器旁路电容必须接地,以工作.除了与金属底盘接地,而且还与较厚地电线连接到过滤器壳体和设备地接地点到相位滤波器.接地阻抗较低,更好地滤波效果.尽可能靠近入口地电源.安装,尽可能地过滤器地输入输出端子,并避免了干扰信号从输入端直接耦合到所述输出端子.必要时,使用屏蔽隔板分离.加装在电源地输出端子地共模噪声滤波器.沽铁氧体磁珠上地输出线,由共轭扼流圈,再加上安装高频电容,它可以抑制一些地共模噪声.增加输出地滤波器电感器和滤波器地电容器地电容可以抑制差模噪声,更好地多个电容并联地电感.输出使用多个二极管地整流二极管并联连接地交流负载电流,选择地整流二极管地反向恢复电流是柔软地特性,适当降低地开关地开口率,以减少高频变压器地漏感,并确保,它是不饱和地,有效地装置,用于抑制噪声.为初级侧地高频变压器,二次侧开关磁极,以及输出整流二极管有一个网络吸收.抑制电压尖峰和浪涌电流.饱和地非晶磁环反向浪涌电流抑制二极管系列,输出整流二极管分支.正如在图中示出.吸收图实施例地网络地使用地环形.行地印制电路板,高频回路地面积最小化,以缩短高频信号线.还应当指出在布线地机器:开关电源输入电源线和输出地直流电源线紧靠在一起,而不是捆绑,尽可能从噪声源.输出电源线,最好使用双绞线,应至少痕迹紧密结合在一起.应该尽可能远离从控制信号线驱动电路地电源线地输入和输出功率..减少开关地集电极和散热器之间地分布电容.一种低介电常数地绝缘垫可以被选择和正确加厚厚度地垫圈.在必要时,被插入在作为一个静电屏蔽地绝缘垫薄铜.克.地面电源接地安全,另一个目地是要考虑地电磁兼容性问题.良好地接地系统能起到显着地作用,减少了电磁干扰.出于安全考虑,接地,一般简称为安全,在电源金属壳,并连接到大地.考虑到电磁兼容性问题,你首先应该明白地信号,地环干扰地概念.信号:信号电流流回源地低阻抗路径.接地回路地干扰:本地在线流过大电流时,会产生地地面地阻抗引起地电压降不为零时,在两个电路在连接电缆上地电压,将产生一个电流.由于地不均衡性地电路中,各导线上地电流,它会产生地差模地电压,电路造成干扰.地环路电流,由于这种干扰造成地,所以所谓地接地回路地干扰.接地问题:),以尽量减少引线电感地高频阻抗.)增加地接地回路地阻抗,使用隔离变压器或光电耦合器地发送信号地初始电平之间地屏蔽,以减少接地回路干扰.)两个单元电路最好是不共享一个单一地电源和地面相同地拉伸.放大器地屏蔽外壳,变压器屏蔽层接地良好.()结构地措施:屏蔽屏蔽是解决电磁兼容性问题地重要手段之一,其目地就是要切断地电磁波地传输路由.大多数地电磁兼容问题地解决电磁屏蔽.最大地好处不会解决问题地电磁干扰,电磁屏蔽影响电路地正常工作.屏蔽件分为电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽.地开关电源,主要是做地屏蔽层和所述壳体地屏蔽控制,高频变压器,开关和整流二极管,驱动电路屏蔽地屏蔽层,并且通过各种方法来提高屏蔽性能通过以上地了解,我们就知道不同地噪声该从何去解决.。
解决开关电源啸叫的六种方法
解决开关电源啸叫的六种方法【大比特导读】开关电源控制着电路中开关管开通和关断的时间比率,维持着稳定的电路电压输出,是一种非常常见的电源设计。
但是从事过开关电源设计的人都知道,在对开关电源进行测试的过程当中,经常会听到一些啸叫声,类似于打高压不良时发出的漏电音,或着像高压拉弧的声音。
那么当这些现象出现时,应当如何解决他们?开关电源控制着电路中开关管开通和关断的时间比率,维持着稳定的电路电压输出,是一种非常常见的电源设计。
但是从事过开关电源设计的人都知道,在对开关电源进行测试的过程当中,经常会听到一些啸叫声,类似于打高压不良时发出的漏电音,或着像高压拉弧的声音。
那么当这些现象出现时,应当如何解决他们呢?通常来说,开关电源啸叫的原因一般有下面几种诱因。
1、PWM IC接地走线失误通常产品表现为会有部分能正常工作,但有部分产品却无法带载并有可能无法起振的故障,特别是应用某些低功耗IC时,更有可能无法正常工作。
比如SG6848($0.2610)试板,由于当初没有透彻了解IC的性能,凭着经验便匆匆layout,结果试验时竟然不能做宽电压测试。
2、变压器浸漆不良包括未含浸凡立水。
啸叫并引起波形有尖刺,但一般带载能力正常,特别说明:输出功率越大者啸叫越强,小功率者则表现不一定明显。
一款72W的充电器产品中就有过带载不良的经验,并在此产品中发现对磁芯的材质有着严格的要求。
补充一点,当变压器的设计欠佳时,也有可能工作时振动产生异响。
3、光耦工作电流点走线失误当光耦的工作电流电阻的位置连接在次级滤波电容之前时,也会有啸叫的可能,特别是当带载越多时更甚。
4、基准稳压IC TL431($0.0625)的接地线失误同样的次级的基准稳压IC的接地和初级IC的接地一样有着类似的要求,那就是都不能直接和变压器的冷地热地相连接。
如果连在一起的后果就是带载能力下降并且啸叫声和输出功率的大小呈正比。
当输出负载较大,接近电源功率极限时,开关变压器可能会进入一种不稳定状态。
开关电源噪声的产生与抑制措施(5篇模版)
开关电源噪声的产生与抑制措施(5篇模版)第一篇:开关电源噪声的产生与抑制措施噪声的种类开关电源无论在体积、重量和效率方面都有显著的优点,已得到广泛的应用。
但开关电源最大缺点是容易产生噪声。
噪声的产生一般可分为两大类:一是开关电源内部元件形成的干扰;二是由于外界因素影响而使开关电源产生的干扰,这涉及到人为因素和自然界的因素。
1.1 输出脉动噪声主要是在输出端出现的脉冲干扰,产生的原因有:由AC输入频率引起的低频脉动电压;开关电源频率引起的高次谐波脉动电压;开关接通、断开时的尖峰噪声;对上述噪声的振幅最大值可用同轴电缆接到示波器上来观察测定。
1.2 辐射电场强度开关电源产生的噪声会辐射到空间。
辐射噪声的测定方法是:接好天线,开启仪器(场强仪等),用天线接收直射波与反射波。
被测电源放在非金属的实验台上以360°来回转动,天线以上下1~4m距离移动以检测最大值。
测试以垂直与水平两个方向来测定。
1.3 外来突变电压外来突变电压干扰可用噪声模拟器检测。
在输入交流线上同时注入同相杂音(注入电压据开关电源种类而定)。
两者相位以90°、270°为最合适。
确认在这外来突变电压的作用下,输出直流电压有无变动,并观察保护装置等是否产生误动作。
1.4 雷电冲击耐压实验使用雷电冲击发生器,以保险丝以外的元件不损坏为原则,看一看输出电压的变动是否超过附加电压的规定。
噪声产生源 2.1 开关管开关功率管及其散热器与外壳和电源内部的引线间存在分布电容。
当开关管流过大的脉冲电流时,大体上形成了矩形波,该波形含有许多高频成份。
由于开关电源使用的元件参数如开关功率管的存储时间,输出级的大电流,开关整流二极管的反向恢复时间,会造成回路瞬间短路,产生很大短路电流。
凡有短路电流的导线及这种脉冲电流流经的变压器和电感产生的电磁场形成噪声源。
2.2 二极管的恢复特性PN型硅二极管用作高频整流时,正向电流蓄积的电荷在加上反向电压时不能立即消除(因载流子的存在,还有电流流过)。
开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法
开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法关键字:噪声纹波开关电源本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。
纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压,里面有些交流成分,这就是纹波和噪声造成的。
纹波是输出直流电压的波动,与开关电源的开关动作有关。
每一个开、关过程,电能从输入端被“泵到”输出端,形成一个充电和放电的过程,从而造成输出电压的波动,波动频率与开关的频率相同。
纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值,其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
噪声的产生原因有两种,一种是开关电源自身产生的;另一种是外界电磁场的干扰(EMI),它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。
开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串,由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成,也称为开关噪声。
噪声脉冲串的频率比开关频率高得多,噪声电压是其峰峰值。
噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
利用示波器可以看到纹波和噪声的波形,如图1所示。
纹波的频率与开关管频率相同,而噪声的频率是开关管的两倍。
纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压,其单位是mVp-p。
图1 纹波和噪声的波形纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一,因此如何精准测量是一个十分重要问题。
目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法,它能精准地测出纹波和噪声电压值。
由于开关电源的品种繁多(有不同的拓扑、工作频率、输出功率、不同的技术要求等),但是各生产厂家都采用示波器测量法,仅测量装置上不完全相同,因此各厂对不同开关电源的测量都有自己的标准,即企业标准。
用示波器测量纹波和噪声的装置的框图如图2所示。
它由被测开关电源、负载、示波器及测量连线组成。
有的测量装置中还焊上电感或电容、电阻等元件。
图2 示波器测量框图从图2来看,似乎与其他测波形电路没有什么区别,但实际上要求不同。
开关电源的纹波和噪声
本文简单地介绍开关电源产生纹波和噪声的原因和测量方法、测量装置、测量标准及减小纹波和噪声的措施。
一.纹波和噪声产生的原因开关电源输出的不是纯正的直流电压,里面有些交流成分,这就是纹波和噪声造成的。
纹波是输出直流电压的波动,与开关电源的开关动作有关。
每一个开、关过程,电能从输入端被“泵到”输出端,形成一个充电和放电的过程,从而造成输出电压的波动,波动频率与开关的频率相同。
纹波电压是纹波的波峰与波谷之间的峰峰值,其大小与开关电源的输入电容和输出电容的容量及品质有关。
噪声的产生原因有两种,一种是开关电源自身产生的;另一种是外界电磁场的干扰(EMI),它能通过辐射进入开关电源或者通过电源线输入开关电源。
开关电源自身产生的噪声是一种高频的脉冲串,由发生在开关导通与截止瞬间产生的尖脉冲所造成,也称为开关噪声。
噪声脉冲串的频率比开关频率高得多,噪声电压是其峰峰值。
噪声电压的振幅很大程度上与开关电源的拓扑、电路中的寄生状态及PCB的设计有关。
利用示波器可以看到纹波和噪声的波形,如图1所示。
纹波的频率与开关管频率相同,而噪声的频率是开关管的两倍。
纹波电压的峰峰值和噪声电压的峰峰值之和就是纹波和噪声电压,其单位是mVp-p。
图1 纹波和噪声的波形二.纹波和噪声的测量方法纹波和噪声电压是开关电源的主要性能参数之一,因此如何精准测量是一个十分重要问题。
目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法,它能精准地测出纹波和噪声电压值。
由于开关电源的品种繁多(有不同的拓扑、工作频率、输出功率、不同的技术要求等),但是各生产厂家都采用示波器测量法,仅测量装置上不完全相同,因此各厂对不同开关电源的测量都有自己的标准,即企业标准。
用示波器测量纹波和噪声的装置的框图如图2所示。
它由被测开关电源、负载、示波器及测量连线组成。
有的测量装置中还焊上电感或电容、电阻等元件。
图2 示波器测量框图从图2来看,似乎与其他测波形电路没有什么区别,但实际上要求不同。
开关电源产生的噪声的原因与解决方案
开关电源产生的噪声的原因与解决方案电子猎头:帮助电子工程师实现人生价值!电子元器件:价格比您现有供应商最少降低5%从数据中心的服务器到电信设备和工业系统,开关模式电源(SMPS)用于各种应用,因为它具有高效率,功率密度和低成本的快速瞬态响应等优点。
然而,虽然提供许多优点,但已知SMPS电源如开关降压和升压DC/DC转换器以及负载点(POL)调节器会产生噪声。
在寻求保持数据完整性和高性能的许多应用中,这种噪声是不希望的。
此外,为了通过更严格的新监管标准,电源产生的EMI必须保持低于以往的水平。
实际上,这些电源的开关频率会产生许多不同类型的噪声。
之前有人认为它们是由开关频率引起的高频噪声的开关噪声开关转换,开关转换后振铃,以及在一个系统中运行的多个开关稳压器引起的拍频。
这里我们将研究开关稳压器和DC/DC转换器产生的这些不同类型的噪声,并讨论解决方案,包括滤波技术,以减少和最小化开关SMPS电源中的噪声。
SMPS噪声根据Dostal,主要噪声类型是由开关频率产生的开关噪声供应。
他说,通常,对于非隔离式DC/DC转换器,此噪声的频带在500 kHz 和3 MHz之间。
但是,由于它取决于开关频率,因此可以使用低通滤波器轻松控制和滤除。
开关噪声会产生输出纹波电压,如图1所示。
可以使用无源LC低通滤波器或有源低通滤波器轻松滤除。
图1:由开关稳压器的开关频率引起的输出纹波电压(顶部)。
使用LC滤波器的衰减纹波电压显示在底部。
然而,在我们进入滤波器设计之前,让我们更详细地检查输出纹波电压。
如公式1所示,开关稳压器的输出纹波电压可以通过电感电流纹波精确计算,电感电流纹波基于电感的实际电感值,开关转换器的输入和输出电压,开关频率(fSW)和输出电容(COUT))包括其等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)。
根据ADI的开关转换器数据手册,在电感选择方面存在一些折衷。
例如,小电感器以较大的电感器电流纹波为代价提供更好的瞬态响应,而大电感器以较慢的瞬态响应能力为代价导致较小的电感器电流纹波。
开关电源变压器异响的处理流程
开关电源变压器异响的处理流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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开关电源噪音问题
开关电源噪音问题噪音来源于PCB设计/电路振荡/磁元件三方面:1)电路振荡,电源输出有很大的低频稳波。
多是电路稳定余度不够引起。
理论上可以用系统控制理论中的频域法/时域法或劳斯判据做理论分析。
现在;可以用计算机仿真方法方便的验证电路稳定性,以避免自激振荡发生,有多款软件可以用。
对于已经做好的电路,可以增加输出滤波电容或电感/改变信号反馈位置/增加PI调节的积分电容/减少开环放大倍数等方法改善。
2)PCB设计A)主要是EMI噪音引起,射频噪音调整PI调节器,使输出误差信号中包含扰动。
主要查看高频电容是否离开关元件太远,是否有大的C形环绕布线等等...B)控制电路的PCB线至少有两点以上和功率电路共用。
PCB覆铜线并非理想导体,它总是可以等效成电感或电阻体,当功率电流流过了和控制回路共用的PCB线,在PCB上产生电压降落,控制电路各节点分散在不同位置时,功率电流引起的电压降对控制网络家入了扰动,使电路发出噪音。
这显现多发生在功率地线上,注意单点接地可以改善。
3)磁元件磁材有磁至应变的特点,漆包线也会在泄露磁场中受到电动力的左右,这些因素的共同作用下,局部会发生泛音或1/N频率的共振。
改变开关频率和磁元件浸漆可以改善。
这是我平时的一点小经验,试试。
不知道你说的噪音是指的机械振动的噪音还是指输出电压中的高频交流分量?这两种噪音在开关电源中都经常遇到机械噪音多是因为电路中,存在异常的电震荡,频率低于20K时,在变压器,电感器等的磁芯上,发出的声音,人耳能听到。
解决的方法是调整补偿,减小放大器的输入阻抗,在干扰敏感的地方,加吸收电路等。
输出的纹波噪声主要是由于开关管截至的瞬间,由于变压器的漏电感和线路电感引起的尖峰电压,它是造成输出纹波噪声的原因,但是一般我们做的开关电源的频率都很高,远大于20K,所以,如果没有异常的电路震荡,我们不可能听到声音交流电输入开关电源后,由桥式整流器V1~V4整理成直流电压Vi加在高频变压器的初级L1和开关管V5上。
开关电源变压器发生异响的原因及解决办法
开关电源变压器发生异响的原因及解决办法(1)变压器的工艺问题①役漆烘F不到位,导致燃芯不牢固引起机械振动而宣布晌市:②气隙的长度不适合,导致变爪器的T.作状态不安稳而宣布响声:③线包没有绕紧也或许导致响声;①磁芯组合有气隙存在,高频时引起空气振动而宣布响声(变压器假如通过真空全投,一-般不会发声)(2)变压器的环路问题变压器的环路问题即指变压器的环路发作振动然后引起变爪器发作啉叫。
①电路板布线不妥,然后形成1扰引发振动,导致响声:②反馈回路参数设置不妥,导致环路不安稳以致发作振动而宣布响声:③环路中元器材的质量问题,如输入滤波电容容量缺乏,输川整流快恢复二极管质量欠好,功率MOS管质量欠好,RCD 反冲吸收回路的高压电容或二极管质量欠好等等,这些问题都有或许导致震动而引起响声。
(3)变爪器的铁心问题变压器铁心发作饱和时,线圈中电流增大,变乐器发热并发作自激震动,线圈的振动引起周围空气,的振动然后宣布响声。
(4)开关电源的负载问题①开关电源在空载或轻载的情况下,在某些T.作点处会发作振动现象,表现为变乐器的啉叫和输出的不安稳。
发作这种现象是因为空载/轻载时,开关瞬时注册时刻过大然后形成输山能量太大,进而电压过冲也很大,需求较长的时刻去恢复到正常电瓜,因此开关需停此作业-段时刻,这样开关就T.作于间敬性工。
作形式,使变瓜器发作较低频率(有规则的问歇性全截u!;周期或占空比剧烈改变的频率)的振动。
②变压器T.作在严峻的超载状态,时刻都有焚毁的可叮能逐个这就是许多电源焚毁前“惨叫”的由来。
开关变压器异响及解决方法示例示例一开关电源上电后呈现打嗝声,测各路输出直流电压均极低,且不安稳。
先从负载电路查起,无损坏元件。
后来要点检测N1绕组所并联的电压吸收网络,感觉未有异常。
拿来振动小板,将振动芯片及外围电路悉数替代,上电后毛病仍旧。
阐明、振动、稳压环节皆无问题,重查负载电路也无异常。
检修陷入困境。
想到是否开关变压器坏掉?得首先排除这个或许性。
如何解决电路中的电源噪声问题
如何解决电路中的电源噪声问题电源噪声是电子电路设计和应用中常见的问题之一。
它可以影响电路的性能、稳定性和可靠性。
在本文中,将探讨电源噪声的来源、对电路的影响以及一些解决电源噪声问题的方法。
一、电源噪声的来源电源噪声主要来自于以下几个方面:1. 电源本身:电源本身的设计和质量会对电源噪声产生影响。
例如,开关电源噪声相对较大,而线性电源噪声相对较小。
此外,电源的质量和稳定性也会对噪声产生一定的影响。
2. 电源线和接地线:电源线和接地线的长度、布局以及与其他信号线的距离都会对电源噪声的传播和干扰产生影响。
如果电源线和接地线与信号线靠得太近,可能会引入电源噪声。
3. 外部环境:外部环境中的电磁干扰源,例如电线、电机和无线电设备等,也是电源噪声的来源之一。
二、电源噪声对电路的影响电源噪声会对电路产生以下几个方面的影响:1. 信号干扰:电源噪声可通过电源线和接地线传播到其他信号线上,从而引入信号干扰。
这可能会导致信号失真、接收误差等问题。
2. 稳定性问题:电源噪声会使电路的工作点不稳定,导致输出信号的波动和不确定性增加。
3. 时钟抖动:时钟信号受电源噪声的影响,可能会导致时钟信号的抖动,从而影响时序电路的正常工作。
三、解决电源噪声问题的方法为了解决电路中的电源噪声问题,可以采取以下一些方法:1. 电源滤波:通过在电路中增加适当的电源滤波电路,可以有效地降低电源噪声。
常用的电源滤波电路包括低通滤波器、降噪电容和降噪电感等。
2. 接地设计:良好的接地设计可以减少电源噪声对信号的传播和干扰。
在接地设计中,需要注意电源线和接地线的布线准则,以及与信号线的距离。
3. 绕线和屏蔽:对于线缆和信号传输线路,可以采取合适的绕线和屏蔽措施,减少电源噪声的干扰。
4. 电源隔离:对于一些敏感的电路和设备,可以考虑使用电源隔离技术,将电源和信号部分进行隔离,从而减少电源噪声的传播。
5. 使用低噪声组件:在电路设计中,选择低噪声的器件和元件,可以降低电源噪声对电路的影响。
开关电源噪音怎样处理——这篇两分钟小文档不看损失超大(民熔)
开关电源噪音干扰源有哪些开关电源中的噪声干扰源很多,干扰途径是多种多样的,影响较大的噪声干扰源可以归纳为以下三种:(1)二极管的反向恢复时间引起的干扰。
(2)开关管工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流,在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。
(3)交流输入回路产生的干扰开关电源输入端整流管在反向恢复期间也会引起高频衰减振荡产生干扰。
一般整流电路后面总要接比较大的滤波电容,因而整流管的导通角较小,会引起很大的充电电流,使交流输入侧的交流电流发生畸变,影响了电网的供电质量。
另外,滤波电容的等效串联电感对产生干扰也有较大的影响。
所有这些干扰按传播途径可以分为传导干扰和辐射干扰两类。
开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量通过开关电源输入输出线传播出去形成的干扰称为传导干扰。
谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,在空间产生电场和磁场,这些通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。
正因为开关电源本身就是一个强干扰源、所以除了电路上采取措施抑制其电磁干扰产生外,还应对开关电源进行有效的电磁屏蔽,滤波以及接地。
3开关电源噪声的抑制方法形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备,因而,抑制电磁干扰也应该从这三个方面着手。
首先应该抑制干扰源,直接消除干扰原因;其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径;第三是提高受扰设备的抗扰能力,降低其对噪声的敏感度。
第三点不是本文讨论的范围。
采用功率因数校正(PFC)技术和软开关功率变换技术能大大降低噪声幅度。
c. 输出整流二极管采用多个二极管并联来分担负载电流、选择具有反向恢复电流呈软特性的整流二极管、适当降低开关管的开通速率、减小高频变压器的漏感并确保它不饱和等都是抑制噪声的有效手段。
(1)电路上的措施开关电源产生电磁干扰的主要原因是电压和电流的急剧变化,因此需要尽可能地降低电路中的电压和电流的变化率(du/dt、di/dt)。
开关电源变压器异响的处理流程
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在处理开关电源变压器异响之前,首先需要进行一系列的初步检查工作。
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噪音来源于PCB设计/电路振荡/磁元件三方面:1)电路振荡,电源输出有很大的低频稳波。
多是电路稳定余度不够引起。
理论上可以用系统控制理论中的频域法/时域法或劳斯判据做理论分析。
现在;可以用计算机仿真方法方便的验证电路稳定性,以避免自激振荡发生,有多款软件可以用。
对于已经做好的电路,可以增加输出滤波电容或电感/改变信号反馈位置/增加PI 调节的积分电容/减少开环放大倍数等方法改善。
2)PCB设计A)主要是EMI噪音引起,射频噪音调整PI调节器,使输出误差信号中包含扰动。
主要查看高频电容是否离开关元件太远,是否有大的C形环绕布线等等…B)控制电路的PCB线至少有两点以上和功率电路共用。
PCB覆铜线并非理想导体,它总是可以等效成电感或电阻体,当功率电流流过了和控制回路共用的PCB线,在PCB±产生电压降落,控制电路各节点分散在不同位置时,功率电流引起的电压降对控制网络家入了扰动,使电路发出噪音。
这显现多发生在功率地线上,注意单点接地可以改善。
3)磁元件磁材有磁至应变的特点,漆包线也会在泄露磁场中受到电动力的左右,这些因素的共同作用下,局部会发生泛音或1/N 频率的共振。
改变开关频率和磁元件浸漆可以改善。
这是我平时的一点小经验,试试。
不知道你说的噪音是指的机械振动的噪音还是指输出电压中的高频交流分量?这两种噪音在开关电源中都经常遇到机械噪音多是因为电路中,存在异常的电震荡,频率低于20K时,在变压器,电感器等的磁芯上,发出的声音,人耳能听到。
解决的方法是调整补偿,减小放大器的输入阻抗,在干扰敏感的地方,加吸收电路等。
输出的纹波噪声主要是由于开关管截至的瞬间,由于变压器的漏电感和线路电感引起的尖峰电压,它是造成输出纹波噪声的原因,但是一般我们做的开关电源的频率都很咼,远大于20K,所以,如果没有异常的电路震荡,我们不可能听到声音交流电输入开关电源后,由桥式整流器V1〜V4整理成直流电压Vi加在高频变压器的初级L1和开关管V5上。
开关管V5的基极输入一个几十到几百千赫的高频矩形波,其重复频率和占空比由输出直流电压V0的要求来确定。
被开关管放大了的脉冲电流由高频变压器耦合到次级回路。
高频变压器初次级匝数之比也是由输出直流电压V0的要求来确定的。
高频脉冲电流经二极管V6整流并经C2 滤波后变成直流输出电压V0因此开关电源在以下几个环节都将产生噪声,形成电磁干扰。
(1)高频变压器初级L1、开关管V5和滤波电容C1构成的高频开关电流环路,可能会产生较大的空间辐射。
如果电容器滤波不足,则高频电流还会以差模方式传导到输入交流电源中去。
如图1 中的I1 。
(2)高频变压器次级L2、整流二极管V6滤波电容C2也构成高频开关电流环路会产生空间辐射。
如果电容器滤波不足,则高频电流将以差模形式混在输出直流电压上向外传导。
如图1 中的I2 。
(3)高频变压器的初级和次级间存在分布电容Cd,初级的高频电压通过这些分布电容将直接耦合到次级上去,在次级的二条输出直流电源线上产生同相位的共模噪声。
如果二根线对地阻抗不平衡,还会转变成差模噪声。
(4)输出整流二极管V6会产生反向浪涌电流。
二极管在正向导通时PN结内的电荷积累,二极管加反向电压时积累电荷将消失并产生反向电流。
因为开关电流需经二极管整流,二极管由导通转变为截止的时间很短,在短时间内要让存储电荷消失就产生了反向电流的浪涌。
由于直流输出线路中的分布电感,分布电容,浪涌引起了高频衰减振荡,这是一种差模噪声。
(5)开关管V5的负载是高频变压器的初级线圈L1,是感性负载,所以开关通断时管子两端会出现较高的浪涌尖峰电压,这个噪声会传导到输入输出端去。
(6)开关管V5的集电极与散热片K之间存在分布电容CI,因此高频开关电流会通过CI流到散热片K上,再流到机壳地,最终流到与机壳地相连接的交流电源线的保护地线PE中,从而产生共模辐射。
电源线L和N对PE存在一定阻抗,如阻抗不平衡则共模噪声还会转变成差模噪声。
如图1 中的I3 。
由以上分析可以知道开关电源中的噪声干扰源很多, 干扰途径是多种多样的, 影响较大的噪声干扰源可以归纳为以下三种:1)二极管的反向恢复时间引起的干扰2)开关管工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流,在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰(3)交流输入回路产生的干扰开关电源输入端整流管在反向恢复期间也会引起高频衰减振荡产生干扰。
一般整流电路后面总要接比较大的滤波电容,因而整流管的导通角较小,会引起很大的充电电流,使交流输入侧的交流电流发生畸变,影响了电网的供电质量。
另外,滤波电容的等效串联电感对产生干扰也有较大的影响所有这些干扰按传播途径可以分为传导干扰和辐射干扰两类。
开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量通过开关电源输入输出线传播出去形成的干扰称为传导干扰。
谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,在空间产生电场和磁场,这些通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。
正因为开关电源本身就是一个强干扰源、所以除了电路上采取措施抑制其电磁干扰产生外,还应对开关电源进行有效的电磁屏蔽,滤波以及接地。
3 开关电源噪声的抑制方法形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备,因而,抑制电磁干扰也应该从这三个方面着手。
首先应该抑制干扰源,直接消除干扰原因;其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径;第三是提高受扰设备的抗扰能力,降低其对噪声的敏感度。
第三点不是本文讨论的范围。
采用功率因数校正(PFC技术和软开关功率变换技术能大大降低噪声幅度。
(1)电路上的措施开关电源产生电磁干扰的主要原因是电压和电流的急剧变化,因此需要尽可能地降低电路中的电压和电流的变化率(du/dt 、di/dt )。
采用吸收电路也是抑制电磁干扰的好办法。
吸收电路的基本原理就是开关断开时为开关提供旁路,吸收蓄积在寄生分布参数中的能量,从而抑制干扰发生。
常用的吸收电路有RC RCD LC无源吸收网络和有源吸收网络。
滤波是抑制传导干扰的一种很好的方法。
例如,在电源输入端接上滤波器可以抑制开关电源产生并向电网反馈的干扰,也可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害。
在滤波电路中,还采用很多专用的滤波元件,如穿心电容器,三端电容器,铁氧体磁环,他们能够改善电路的滤波特性。
恰当的设计或选择滤波器,并正确地安装滤波器,是抗干扰技术的重要组成部分。
具体措施如下:a.在交流电输入端加装电源滤波器, 滤波器的电路型式如图2。
其中LD、CD 用于抑制差模噪声,一般LD取100~700卩H, CD取1~10卩F,对10~150KHz比较有效。
LC CC用于抑制共模噪声,一般LC取1~3卩H, CC取2000~6800pF, 对抑制150KHz以上的共模噪声有效。
上述器件的参数要在实践中加以调整。
图2电源滤波器的电,路型式另外,电源滤波器安装时应注意: 电源滤波器安装时必须接地。
除了厂家特别说明允许不接地的滤波器在使用时可以不接地外,所有电源滤波器都必须接地,因为滤波器的共模旁路电容必须接地才能起作用。
一般的接地方法是除将滤波器与金属机壳相接外,还要用较粗的导线将滤波器外壳与设备的接地点相连。
接地阻抗越低,滤波效果越好。
尽量靠近电源入口处安装。
安装时,滤波器的输入/输出端尽量远离,避免干扰信号从输入端直接耦合到输出端。
必要时,使用屏蔽隔板将其隔开。
b. 在电源的输出端加装共模噪声滤波器。
在输出线上套上铁氧体磁环,做成共轭扼流圈,再加装高频电容,这样可以抑制部分共模噪声。
加大输出滤波电感的电感量及滤波电容的电容量,可以抑制差模噪声,多个电容并联效果更好。
c. 输出整流二极管采用多个二极管并联来分担负载电流、选择具有反向恢复电流呈软特性的整流二极管、适当降低开关管的开通速率、减小高频变压器的漏感并确保它不饱和等都是抑制噪声的有效手段。
d. 在高频变压器的原边、副边、开关管的CE极之间,以及输出整流二极管上加装RC吸收网络。
抑制电压尖峰和电流浪涌。
在输出整流二极管支路中串接可饱和非晶磁环,以此来抑制二极管的反向浪涌电流,效果较好。
如图3所示。
图3RC吸收网络及磁环的使用举例e. 排印制板时,尽量减少高频环路的面积,缩短高频信号线。
在整机布线时还应注意:不要把开关电源的输入交流电源线和输出直流电源线靠在一起,更不能捆扎在一起,同时尽可能远离噪声源。
输出直流电源线最好用双绞线,至少应紧靠在一起走线。
电源的输入输出电源线应尽可能远离控制、驱动电路中的信号线。
f. 尽量减小开关管集电极与散热片之间的分布电容CI。
可以选用低介电常数的绝缘垫,并适当加厚垫片的厚度。
必要时,在绝缘垫之间插入薄铜板作为静电屏蔽用。
g. 接地电源接地的一个目的是为了安全,另一个目的是考虑电磁兼容问题。
一个良好的接地系统对减小电磁干扰能起很大的作用。
出于安全考虑的接地,一般称为安全地,是将电源金属外壳与大地相连。
考虑电磁兼容问题时,先要了解信号地、地环路干扰的概念。
信号地:信号电流流回信号源的低阻抗路径。
地环路干扰:当地线上有一个较大的电流流过时,由于地线的阻抗不为零,会产生电压降,这个电压会在两个电路的连接电缆上产生电流。
由于电路的不平衡性,每根导线上的电流不同,因此会产生差模电压,对电路造成干扰。
这种干扰由于是在地线环路中产生电流引起的,因此称为地环路干扰。
解决好接地问题的方法主要有:1)尽量减少导线电感引起的高频阻抗。
2)增加地环路的阻抗、使用初次级之间屏蔽的隔离变压器或光电耦合器传输信号,以减小地环路干扰。
3)两个单元电路最好不要共用一个电源供电及同一段地线。
放大器屏蔽壳、变压器屏蔽层的良好接地等。
(2)结构上的措施:屏蔽屏蔽是解决电磁兼容问题的重要手段之一,目的是切断电磁波的传播途径。
大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决。
用电磁屏蔽的方法解决电磁干扰问题的最大好处是不会影响电路的正常工作。
屏蔽分为电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽。
对开关电源来说,主要是要做好机壳的屏蔽、高频变压器的屏蔽、开关管和整流二极管的屏蔽以及控制、驱动电路的屏蔽等,并要通过各种方法提高屏蔽效。