开关电源的传导发射和辐射发射

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开关电源散热器的辐射发射

开关电源散热器的辐射发射
开关电源散热器的辐射发射
第20卷第2期2005年4月电波科学学报CHINESEJOURNALOFRADIOSC:IENCEVo1.20.No.2April.2005文章编号1005—0388(2005)02—0241—06开关电源散热器的辐射发射’路宏敏梁昌洪李晓辉薛梦麟(1.西安电子科技大学电子工程学院,hmlu@,陕西西安71007l2.北京电子工程研究所,北京100854)摘要开关电源电路中,接地散热器提供了一条共模骚扰高频谐波电流的通路,使共模传导电磁干扰增加;非接地散热器切断了共模传导电磁干扰的通路,但增强了散热器辐射发射,射频辐射的增强能够引起设备误操作或者违反目前的电磁兼容性标准.文中分析功率开关管散热器产生辐射发射和共模传导电磁干扰的机理.采用有限元方法,通过电磁场数值计算,探讨非接地散热器的几何形状,尺寸和安装方式对其辐射发射的影响.数值计算结果表明:散热器面积越大,高次谐波频率越高,辐射电场幅值就越大,但是辐射电场幅值与散热器面积,高次谐波频率无线性关系;相同面积的散热器中,圆形散热器的散热效果最佳,辐射电场最小.因此,开关电源设计中,应根据散热效果,辐射EMI和共模传导EMI,综合考虑散热器面积,形状的选择,以及散热器是否接地.关键词开关电源,电磁兼容,散热器,辐射发射中图分类号TM152;TN03文献标识码ARadiatedemissionsfromheatsinksinSMPSLUHong-minLIANGChang-hongLIXiao-huiXUEMeng-lin(1.SchoolofElecttheswitchmodepowersupply,whichwillstrengthentheconductedEMI.Inversely,Thepathiscutoutbyanon—groundheat—sink,butthenon—groundheatsinkm

开关电源中EMC知识及分类标准配置

开关电源中EMC知识及分类标准配置

开关电源中EMC知识及分类标准配置本文是对开关电源EMC知识的全面汇总,包括开关电源EMC的分类及标准,常用的EMC标准及实验配置,关于制订电磁兼容标准的组织和标准的介绍,开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径。

EMC的分类及标准:EMC(Electromagnetic Compatibility)是电磁兼容,它包括EMI(电磁骚扰)和EMS(电磁抗骚扰)。

EMC定义为:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何设备的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

EMC整的称呼为电磁兼容。

EMP是指电磁脉冲。

EMC = EMI + EMS EMI : 電磁干擾 EMS : 電磁相容性 (免疫力)EMI可分为传导Conduction及辐射Radiation两部分,Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B;CISPR 22(EN55022, EN61000-3-2, EN61000-3-3) Class B;国标IT类(GB9254,GB17625)和AV类(GB13837,GB17625)。

FCC测试频率在450K-30MHz,CISPR 22测试频率在150K--30MHz,Conduction可以用频谱分析仪测试,Radiation则必须到专门的实验室测试。

其中EN55022为Radiation Test & Conduction Test (传导 & 辐射测试); EN61000-3-2为Harmonic Test (电源谐波测试) ;EN61000-3-3为Flicker Test (电压变动测试)。

CISPR22(Comite Special des Purturbations Radioelectrique)应用于信息技术类装置, 适用于欧洲和亚洲地区;EN55022为欧洲标准,FCC Part 15 (Federal Communications Commission) 适用于美国,EN30220欧洲EMI测试标准,功率辐射测试标准是EN55013频率在30MHZ-300MHz。

开关电源基本术语

开关电源基本术语

ATCA(Advanced Telecommunications Computing Architecture)高级电信计算架构:主要为了解决电信系统目前面临的系统带宽问题、可扩展性、可管理性问题、现场升级及可互操作问题,并最终降低成本。

Artesyn公司 ATC210-48D12-03J 二路(A路和B路)输入ATCA的总线变换器,输出功率达210W(12V/17.5A),带有一个 3.3V/6W 的独立管理电源,具有I2C和热插拔等功能。

AUX(Auxiliary power supply)辅助电源:在有些AC/DC电源和DC/DC变换器中,有一个辅助的电源,一般加上输入电压以后就会有输出 (少数辅助电源,例如,给风扇的电源也有受控的),它主要用作控制信号的电源,例如Cosel的DBS400B12,它是一个输入200-400Vdc,输出12V/400W的模块,它有三个开关控制端,一个是输入端RC1,负逻辑,把它和-Vin端短接。

这时可以利用AUX、RC2、RC3和-S之间的不同连接方法来控制模块的输出。

一般多个模块并联使用时,每个AUX输出端应该加接隔离二极管。

Brick“砖”:DC/DC变换器中,“Brick”是用来表示模块大小的“单位”,有所谓的全砖、半砖、1/4砖、1/8砖、1/16砖等,例如,密封的半砖模块,其大小为2.40×2.30×0.50(单位为英寸),而开架结构半砖模块的大小为2.40×2.28×0.30(单位为英寸)(高度还有0.34英寸等不同的数值)。

CB (Current Balance)均流端:为了增加输出功率,把多个具有相同输出电压和输出功率的电源并联使用,把它们的“CB”端连接在一起,以达到各个模块的输出电流大致相等,以免由于不均流而导致个别电流太大的模块损坏,均流端也有用“PC”,“SWP”,“ C Share”等表示。

CFM(Cube feet minute)、LFM(Line feet minute)立方英尺/分钟和英尺/分钟:风冷的流量单位,CFM=LFM×面积S。

教你如何通俗理解开关电源EMI

教你如何通俗理解开关电源EMI
我们把同等有效值,同等频率的各种波形做快速傅立叶分析:
蓝色: 正弦波
绿色: 三角波
红色: 方波
可以看到,正弦波只有基波分量,但是三角波和方波含有高次谐波,谐波最大的是方波。
也就是说如果电流或者电压波形,是非正弦波的信号,都能分解出高次谐波。
那么如果同样的方波,但是上升下降时间不同,会怎样呢。
2.切断传播途径
3.增强抵抗力,这个就是所谓的Eபைடு நூலகம்C(电磁兼容)
解释以下名词:
传导干扰:也就是噪音通过导线传递的方式。
辐射干扰:也就是噪音通过空间辐射的方式传递。
差模干扰:由于电路中的自身电势差,电流所产成的干扰,比如火线和零线,正极和负极。
共模干扰:由于电路和大地之间的电势差,电流所产生的干扰。
6.采用反向恢复好的二极管,二极管的反向恢复电流,不但会带来高di/dt.还会和漏感等寄生电感共同造成高的dv/dt.
但事实上,开关电源是EMI发射源无法根本解决。而且一些从源头抑制EMI的方法同时会降低效率,所以从传播途径来抑制EMI显得尤为重要。
下面来看一下传播途径,这个是poon & Pong 两位教授总结的传播途径,比较的直观全面 。
所以在测试干扰的时候,需要测试各种频率下的噪音强度。
那么在开关电源中,这些噪音的来源是什么呢?
开关电源中,由于开关器件在周期性的开合,所以,电路中的电流和电压也是周期性的在变化。那么那些变化的电流和电压,就是噪音的真正源头。那么有人可能会问,我的开关频率是100KHz的,但是为什么测试出来的噪音,从几百K到几百M都有呢?
3.适当降低开关速度,降低开关速度,可以降低开关时刻的di/dt,dv/dt。对高频段的EMI有好处。

开关电源的EMI设计

开关电源的EMI设计

图1:脉冲信号开关电源的EMI 设计摘要:本文从电路原理上分析了开关电源EMI 信号的特点及频率范围,并针对其传导发射和辐射发射提出一些抑制措施。

术语:开关电源,电磁干扰(EMI ),脉冲宽度调制(PWM )一. 前言由于开关电源在重量、体积、用铜用铁及能耗等方面都比线性电源有显著减少,而且对整机多项指标有良好影响,因此得到了广泛的应用。

近年来许多领域,如邮电通信、军用设备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多应用开关电源,取得了显著效益。

现在开关电源一般都采用了脉冲宽度调制(PWM )技术,其特点是:频率高、效益高、功率密度高、可靠性高。

然而,由于开关电源工作在通断状态,会有很多快速瞬变过程,它本身就是一种EMI 源,它产生的EMI 信号有很宽的频率范围,又有一定的幅度。

若把这种电源直接用于数字设备,则设备产生的EMI 信号会变得更加强烈和复杂。

以下便从开关电源的工作原理出发,探讨其传导干扰抑制的EMI 滤波器的设计以及辐射发射的抑制。

本文主要参考的实例是微机的开关电源,其输出功率较小,对于大电流大功率的通讯设备电源,本文也有一定的参考价值,但具体实施时一定要考虑到通讯设备电源大电流大功率的特点,在元件的选择上要注意其额定电流及高频特性。

二. 开关电源产生EMI 信号的特点数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示。

为便于分析,把这种脉冲信号适当简化,可以图1所示的等腰梯形脉冲串表示。

根据傅里叶级数展开的方法,可以下式计算出脉冲串信号所有各谐波的电平:n=1、2、3…A n 脉冲中第n 次谐波的电平V 0 脉冲的电平T 脉冲串的周期T w 脉冲宽度T r 脉冲的上升时间和下降时间开关电源具有各式各样的电路形式,但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源,这一点是共同的,为便于分析,也可把该脉冲信号源的波形简化为图1中的等腰梯形脉冲串,并用上式来算出它的各次谐波电平。

假定某PWM 开关电源脉冲信号的主要参数为: V 0=500V ,T =2×10-5S ,T w =10-5S ,T r =0.4×10-T T n TT n Sin T T n T T n Sin T T V A ww r r w n ππππ∙∙=026S,则其谐波电平如下图:电平(dBuV)16012080400.05 0.5 5 50 500 频率(MHz)图2:开关电源的谐波电平从EMI的观点来分析,图2中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平,对于其它电子设备来说即是EMI信号。

传导发射

传导发射

传导发射、辐射发射和谐波闪烁总结,大家共同学习。

2007-09-11didt 点击: 380传导发射、辐射发射和谐波闪烁总结,大家共同学习。

第一篇:传导发射(Conducted Emission)传导发射(Conducted Emission)测试,通常也会被成为骚扰电压测试,只要有电源线的产品都会涉及到,包括许多直流供电产品,另外,信号/控制线在不少标准中也有传导发射的要求,通常用骚扰电压或骚扰电流的限值(两者有相互转换关系)来表示,灯具中的插入损耗测试(直接用dB表示)也属于传导测试范畴。

1. 测试标准:有CISPR22(ITE),CISPR14-1(家电和工具),CISPR13(AV),CISPR15(灯具),CISPR11(ISM),其他产品及产品类标准都是引用以上标准的测试方法,以引用CISPR22居多。

2. 测试方法:1) 仪器和设备:接收机、LISN(线路阻抗稳定网络,或叫AMN人工电源网络)、模拟手、被动电压探头、电流探头(与电流探头配合使用的CDN,容性电压探头)、DIA(断续干扰分析仪,用于测试CISPR14-1中的断续干扰)、测插入损耗的一整套设备等,当然,PC也不可少,听说老外的资深工程师是直接手动用接收机测,汗一个。

接收机、DIA需要遵循CISPR16-1-1的要求,其他辅助设备需要遵循CISPR16-1-2的要求。

2) 测试布置:分台式与落地式,台式设备离LISN 80cm,离接地平板40cm(这里的接地平板可以是水平接地板,也可以是屏蔽室的垂直接地内墙),落地式设备离接地平板距离随不同标准有不同的偏差允许,CISPR14-1,15里面是10cm +/- 25%,13里面是up to 12mm,22里面是up to 15cm, 11里没有明确距离,只说了需要与接地板用绝缘材料隔开。

辅助设备的布置也随测试标准的不同有出入,CISPR22中辅助设备离主设备10cm,相互之间的互联线至少离接地平板40cm。

史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案-

史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案-

史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案目前,电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视,尤其是世界上发达国家,已经形成了一套完整的电磁兼容体系,同时我国也正在建立电磁兼容体系,因此,实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。

对于开关电源来说,由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下,对外界会产生很强的电磁干扰,因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容,但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后,就不难找到合适的对策,将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平,实现电磁兼容性设计。

开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的EMI问题。

开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。

开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。

使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。

现在按噪声干扰源来分别说明:1、二极管的反向恢复时间引起的干扰交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。

由电流波形可知,电流中含有高次谐波。

大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。

另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。

高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。

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。

例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。

开关电源电磁兼容性试验的问题及整改

开关电源电磁兼容性试验的问题及整改

开关电源电磁兼容性试验的问题及整改丁华【摘要】对某型开关电源的电磁兼容性试验进行研究,为解决该电源在电磁兼容性试验中出现的电磁干扰问题,分析产生的原因及机理,提出了滤波、屏蔽等相应的解决措施。

试验结果表明,该措施有效地解决了开关电源传导发射和辐射发射的超标,提高了产品的电磁兼容性,对类似产品的电磁兼容性设计也具有一定的指导意义。

%To resolve the EMI(electromagnetic interference) of the switching power supply during the EMC(electromagnetic compatibility) test ,the test results and the mechanism of EMI were analysed. Afterwards,the corresponding solutions such as filtering and shielding were thrown out. The results of the test indicate that the solutions effectively restrain the overstandard of conducted emission and radiated emission. The solutions enhance the EMC of switching power supply ,and there is some guidance to the similar produces on EMC design.【期刊名称】《上海计量测试》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P41-42,45)【关键词】开关电源;电磁兼容;滤波;屏蔽【作者】丁华【作者单位】中国电子科技集团公司第38研究所【正文语种】中文开关电源被誉为高效节能电源,它代表着稳压电源的发展方向,现已成为主流产品。

开关电源电磁干扰的分类、产生及传播方式

开关电源电磁干扰的分类、产生及传播方式

开关电源电磁干扰的分类、产生及传播方式电磁干扰的分类开关电源中的电磁干扰可以分为两大类:传导干扰和辐射干扰。

通常传导干扰比较容易理解,可以将电路理论和数学知识结合起来,对电磁干扰中各种元器件的特性进行研究;但辐射干扰理解起来就相对困难些,由于电路中存在不同干扰源的综合作用,又涉及到电磁场理论,分析起来比较困难。

下面将对这两种干扰的机理作一简要的介绍。

2.1传导干扰的产生和传播传导干扰可分为共模( CommonMode CM )干扰和差模( DifferentialMode DM )干扰。

由于寄生参数的存在以及开关电源中开关器件的高频开通与关断,使得开关电源在其输入端(即交流电网侧)产生较大的共模干扰和差模干扰。

2.1.1 共模( CM )干扰变换器工作在高频情况时,由于 dv/dt 很高,激发变压器线圈间、以及开关管与散热片间的寄生电容,从而产生了共模干扰。

如图 1 所示,共模干扰电流从具有高 dv/dt 的开关管出发流经接地散热片和地线,再由高频 LISN 网络(由两个 50Ω电阻等效)流回输入线路。

根据共模干扰产生的原理,实际应用时常采用以下几种抑制方法:1 )优化电路器件布置,尽量减少寄生、耦合电容。

2 )延缓开关的开通、关断时间。

但是这与开关电源高频化的趋势不符。

3 )应用缓冲电路,减缓 dv/dt 的变化率。

2.2.2 差模( DM )干扰开关变换器中的电流在高频情况下作开关变化,从而在输入、输出的滤波电容上产生很高的 di/dt ,即在滤波电容的等效电感或阻抗上感应了干扰电压。

这时就会产生差模干扰。

故选用高质量的滤波电容(等效电感或阻抗很低)可以降低差模干扰。

2.2辐射干扰的产生和传播辐射干扰又可分为近场干扰〔测量点与场源距离 <λ/6 (λ为干扰电磁波波长)〕和远场干扰(测量点与场源距离 >λ/6 )。

由麦克斯韦电磁场理论可知,导体中变化的电流会在其周围空间中产生变化的磁场,而变化的磁场又产生变化的电场,两者都遵循麦克斯韦方程式。

干货详解开关电源的传导与辐射

干货详解开关电源的传导与辐射

干货详解开关电源的传导与辐射目前,电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视,尤其是世界上发达国家,已经形成了一套完整的电磁兼容体系,同时我国也正在建立电磁兼容体系,因此,实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。

对于开关电源来说,由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下,对外界会产生很强的电磁干扰,因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容,但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后,就不难找到合适的对策,将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平,实现电磁兼容性设计。

2 开关电源传导骚扰2.1 传导发射的产生开关电源的传导骚扰是通过电源的输入电源线向外传播的电磁干扰。

在开关电源输入电源线中向外传播的骚扰,既有差模骚扰、又有共模骚扰,共模骚扰比差模骚扰产生更强的辐射骚扰。

传导骚扰的测试频率范围为150KHz~30MHz,限值要求如下表1 所示:在0.15MHz~1MHz 的频率范围内,骚扰主要以共模的形式存在,在1MHz~10MHz 的频率范围内,骚扰的形式是差模和共模共存,在10MHz 以上,骚扰的形式主要以共膜为主。

传导发射的差模骚扰的产生主要是由于开关管工作在开关状态,当开关管开通时,流过电源线的电流线形上升,开关管关断时电流突变为0,因此流过电源线的电流为高频的三角脉动电流,含有丰富的高频谐波分量,随着频率的升高,该谐波分量的幅度越来越小,因此差模骚扰随频率的升高而降低,另外,如下图1 所示,由于电容C5 的存在,它与电感L3 组成低通滤波器,因此,差模传导骚扰主要存在低频率段。

共模骚扰的产生主要原因是电源与大地(保护地)之间存在有分布电容,电路中方波电压的高频谐波分量通过分布电容传入大地,与电源线构成回路,产生共模骚扰。

如上图1 所示,L、N 为电源输入,C1、C2、C3、C4、C5、L1、L2 组成输入EMI 滤波器,DB1 为整流桥,L1、VD1、C6 和VT2 为功率因数矫正主电路,VT2 为开关管,开关管的D 极与管子的散热器相连,开关管安装在散热器上时,与散热器之间形成一个耦合电容,如图1 中的C7 所示,开关管VT2 工作在开关状态,其D 极的电压为高频方波,方波的频率为开关管的开关频率,方波中的各次谐波就会通过耦合电容、L、N 电源线构成回路,产生共模骚扰。

开关电源EMC有必要把握的几个概念

开关电源EMC有必要把握的几个概念

开关电源EMC有必要把握的几个概念1.电磁烦扰的发作与传输电磁烦扰传输有两种办法:一种是传导传输办法,另一种则是辐射传输办法。

传导传输是在烦扰源和活络设备之间有无缺的电路联接,烦扰信号沿着联接电路传递到接纳器而发作电磁烦扰景象。

辐射传输是烦扰信号通过介质以电磁波的办法向别传达的烦扰办法。

多见的辐射耦合有三种:1)一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接纳,称为天线对天线的耦合;2)空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合。

3)两根对等导线之间的高频信号互相感应而构成的耦合,称为线对线的感应耦合。

2.电磁烦扰的发作机理从被烦扰的活络设备视点来说,烦扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。

●传导耦合模型传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电理性耦合三种根柢耦合办法。

●辐射耦合模型辐射耦合是烦扰耦合的另一种办法,除了从烦扰源宣告的有意辐射外,还有很多的无意辐射。

一同,PCB板上的走线不管是电源线、信号线、时钟线、数据线或许操控线等,都能起到天线的效果,即可辐射出烦扰波,又可起到接纳效果。

3.电磁烦扰操控技能①传输通道按捺●滤波:在方案和选用滤波器时应留神频率特性、耐压功用、额外电流、阻抗特性、屏蔽和牢靠性。

滤波器的设备精确与否对其刺进损耗特性影响很大,只需设备方位恰当,设备办法精确,才调对烦扰起到预期的滤波效果。

在设备滤波器时应思考设备方位,输入输出侧的配线有必要屏蔽阻隔,以及高频接地和搭接办法。

●屏蔽:电磁屏蔽按原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。

电场屏蔽包含静电屏蔽和交变电场屏蔽;磁场屏蔽包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。

纷歧样类型的电磁屏蔽对屏蔽体的央求纷歧样。

在实习的屏蔽中,电磁屏蔽效能更大程度上依托于屏蔽体的构造,即导电的接连性。

实习的屏蔽体由于制作、设备、修补、散热、查询及接口联接央求,其上面通常都开有形状各异、规范纷歧样的孔缝,这些孔缝对于屏蔽体的屏蔽效能起着首要的影响效果,因而有必要选用办法来按捺孔缝的电磁走漏。

开关电源emi滤波器原理与设计

开关电源emi滤波器原理与设计

1. 传导发射测试:测量开关电源EMI滤波器在电源线上 的传导发射电平。
3. 插入损耗测试:测量滤波器插入前后信号的衰减量, 反映滤波器的抑制能力。
测试结果分析与改进建议
结果分析
根据测试数据,分析开关电源EMI滤波器的性能,包括传导发射、辐射发射和 插入损耗等指标。
改进建议
根据分析结果,提出针对性的改进措施和建议,如优化滤波器电路设计、改进 元件参数等,以提高滤波器的性能。
05
开关电源EMI滤波器应用案例 分析
应用场景与案例选择
应用场景
开关电源广泛应用于各种电子设备中,如计算机、通信设备、家电等。在这些设 备中,EMI(电磁干扰)问题常常成为影响设备性能和稳定性的重要因素。
案例选择
为了更好地说明开关电源EMI滤波器的应用,本文选择了两个具有代表性的案例 进行分析,分别是计算机电源供应系统(PSU)和电动汽车充电桩。
03
开关电源EMI滤波器元件选择 与布局
元件选择的原则与技巧
元件选择的原则 选择低ESR(等效串联电阻)电容 选择低DCR(直流电阻)电感
元件选择的原则与技巧
选择低电阻、低电感的PCB(印刷电路板) 元件选择的技巧
根据EMI滤波器的性能要求,选择适当的元件值和类型
元件选择的原则与技巧
考虑元件的可靠性、耐温性能和寿命
考虑元件的成本和可获得性
元件布局的要点与注意事项
元件布局的要点 合理安排输入和输出线,避免平行布线
尽量减小电感器和电容器的距离
元件布局的要点与注意事项
输入和输出线应远离 PCB边缘
避免在PCB上形成大 的环路
元件布局的注意事项
元件布局的要点与注意事项
避免使用过长的元件引脚

开关电源专业词汇解释

开关电源专业词汇解释

辅助电源/AUX(Auxiliary power supply):在有些AC/DC电源和DC/DC变换器中,有一个辅助的电源,一般加上输入电压以后就会有输出(少数辅助电源,例如,给风扇的电源也有受控的),它主要用作控制信号的电源。

“砖”/Brick:DC/DC变换器中,“Brick”是用来表示模块大小的“单位”,有所谓的全砖、半砖、1/4砖、1/8砖、1/16砖等,例如,密封的半砖模块,其大小为2.40×2.30×0.50(单位为英寸),而开架结构半砖模块的大小为2.40×2.28×0.30(单位为英寸)(高度还有0.34英寸等不同的数值)。

均流端/ CB (Current Balance):为了增加输出功率,把多个具有相同输出电压和输出功率的电源并联使用,把它们的“CB”端连接在一起,以达到各个模块的输出电流大致相等,以免由于不均流而导致个别电流太大的模块损坏,均流端也有用“PC”,“SWP”,“ C Share”等表示。

立方英尺/分钟和英尺/分钟/CFM(Cube feet minute)、LFM(Line feet minute):风冷的流量单位,CFM=LFM×面积S。

风速的另一个单位为米/秒。

共模噪声/Common Mode Noise :指两导体对某个基准点具有大小基本相等,方向相同的噪声,通常指交流输入L线和N线对地的噪声,可通过共模电感和Y电容来抑制它们。

降额/Derating当环境温度较高时(例如50℃以上),有的电源必须要降低使用的输出功率,另外,有些电源在规定的输入电压范围的低端,不能满足所有的输出参数(例如:电压可调范围或功率),要降额使用。

动态响应/Dynamic Response :当负载出现突变时,电源的输出电压会出现瞬间的过冲,然后回到正常输出状态,动态响应关心的是过冲幅度的大小和响应时间的长短。

电磁兼容/EMC(Electromagnetic compatibility) :指电源在工作中产生的电磁发射要限制在一定的范围内,另外它本身也要有一定的抗干扰能力。

开关电源传导骚扰和辐射骚扰解决方法

开关电源传导骚扰和辐射骚扰解决方法

1 概述目前,电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视,尤其是世界上发达国家,已经形成了一套完整的电磁兼容体系,同时我国也正在建立电磁兼容体系,因此,实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。

对于开关电源来说,由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下,对外界会产生很强的电磁干扰,因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容,但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后,就不难找到合适的对策,将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平,实现电磁兼容性设计。

2 开关电源传导骚扰2.1 传导发射的产生开关电源的传导骚扰是通过电源的输入电源线向外传播的电磁干扰。

在开关电源输入电源线中向外传播的骚扰,既有差模骚扰、又有共模骚扰,共模骚扰比差模骚扰产生更强的辐射骚扰。

传导骚扰的测试频率范围为150KHz~30MHz,限值要求如下表1 所示:在0.15MHz~1MHz 的频率范围内,骚扰主要以共模的形式存在,在1MHz~10MHz 的频率范围内,骚扰的形式是差模和共模共存,在10MHz 以上,骚扰的形式主要以共膜为主。

传导发射的差模骚扰的产生主要是由于开关管工作在开关状态,当开关管开通时,流过电源线的电流线形上升,开关管关断时电流突变为0,因此流过电源线的电流为高频的三角脉动电流,含有丰富的高频谐波分量,随着频率的升高,该谐波分量的幅度越来越小,因此差模骚扰随频率的升高而降低,另外,如下图1 所示,由于电容C5 的存在,它与电感L3 组成低通滤波器,因此,差模传导骚扰主要存在低频率段。

共模骚扰的产生主要原因是电源与大地(保护地)之间存在有分布电容,电路中方波电压的高频谐波分量通过分布电容传入大地,与电源线构成回路,产生共模骚扰。

如上图 1 所示,L、N 为电源输入,C1、C2、C3、C4、C5、L1、L2 组成输入EMI 滤波器,DB1 为整流桥,L1、VD1、C6 和VT2 为功率因数矫正主电路,VT2 为开关管,开关管的D 极与管子的散热器相连,开关管安装在散热器上时,与散热器之间形成一个耦合电容,如图1 中的C7 所示,开关管VT2 工作在开关状态,其D 极的电压为高频方波,方波的频率为开关管的开关频率,方波中的各次谐波就会通过耦合电容、L、N 电源线构成回路,产生共模骚扰。

开关电源辐射

开关电源辐射

开关电源辐射
开关电源是一种利用电子开关技术进行电能转换的电源,其工作原理是通过对输入电压的转换和调节,将其转换成适合负载需要的电压和电流。

开关电源辐射包括电磁辐射和射频辐射两种。

1. 电磁辐射:开关电源在工作时会产生电磁场,这种电磁场会在空间中传播,产生辐射。

主要表现为电磁波的辐射,包括低频电磁辐射和高频电磁辐射。

低频电磁辐射主要来自开关电源输入端和输出端的电流,以及开关电源内部的电路。

高频电磁辐射则是由开关电源内部的高频开关管开关动作所引起。

2. 射频辐射:射频辐射是指开关电源在工作时产生的高频电磁辐射,主要来自开关电源内部的高频谐振回路、高频变压器等元件,以及开关电源内部的高频开关管开关动作。

这种高频电磁辐射会以电波的形式在空间中传播。

开关电源辐射可能对人体健康产生一定的影响。

电磁辐射和射频辐射对人体有一定的吸收和穿透能力,当人体接触到这些辐射时,可能产生一些生理效应,如热效应、电生理效应等。

射频辐射还可能对无线通信等设备的正常工作产生干扰。

为了减小开关电源辐射对人体和设备的影响,可以采取以下措施:
- 优化开关电源的设计,减少辐射产生的元件和结构;
- 在设计过程中合理布局电路,降低电磁辐射;
- 使用屏蔽壳或屏蔽材料对开关电源进行包裹,减少辐射泄漏;
- 选择低辐射的开关电源产品;
- 合理设置开关电源的工作环境,如距离人体和其他敏感设备的距离等。

需要注意的是,开关电源辐射的大小与具体的开关电源设计、制造和使用条件等有关,不同的开关电源可能存在不同的辐射水平。

因此在选择和使用开关电源时,应参考相关的标准和规定,并选择符合安全和环保要求的产品。

开关电源的射频传导发射分析及预测

开关电源的射频传导发射分析及预测
第 28 卷 第 5 期 2 0 10 年 5 月 文章编号 : 1000 7709( 2010) 05 0153 03
水 电 能 源 科 学 W ater Resour ces and P ow er
V o l. 28 N o . 5 M a y. 2 0 1 0
开关电源的射频传导发射分析及预测
阎毓杰 樊友文 杨华荣
收稿日期 : 2009 12 28, 修回日期 : 2010 01 27
[ 4]
其干扰影响的数值预测。本文预测结果可作为系 统级工程电磁兼容的设计依据。
1 开关电源的射频传导干扰成因
开关电源的电路结构组成原理框图见图 1。由 图可看出 , 开关电源的工作流程为 : 交流电源输 入后经第一次整流滤波成为直流电压, 作为 DC/ DC 变换 电路 的 输 入。 通 过高 频 脉 冲 宽 度调 制 ( PWM ) 信号控制开关管, 将直流加到高频变压器 的初级上 , 在次级上感应出高频电压, 再经过第二 次整流滤波得到输出直流电压 , 以供给负载使用。 ! 与此同时, 输出部分通过取样比较电路经放大 反馈给控制电路 , 控制 PWM 占空比 , 以达到稳定 输出的目的[ 6] 。
作者简介 : 阎毓杰 ( 1979 ) , 男 , 高级工程师 , 研究方向为电磁兼容设计 , E mail: yanyujiecn@ 163. co m
# 154 #






2010 年
干扰对电网品质的危害尤为典型。形成干扰影响 的途径和机理如下: 在开关电源的工作电路中, 开关管电路部分实际上构成了一个高频电流的环 路, 开关管通断所产生的梯形波电流流经该环路 而形成高频谐波震荡。如果整流回 路的滤波不 足, 该开关频率的高频谐波电流将以差模方式传 播到开关电源所在的交流电网中去。 由于在二 次整流电路中, 处在高频通断状态的整流二极管 也将与高频变压器及二次滤波电容一起形成一个 射频开关电流环路 , 其射频电流会叠加到输出直 流电压上, 从而影响开关电源供电负载的正常工作。

开关电源的电磁干扰机理分析及其辐射发射预测技术

开关电源的电磁干扰机理分析及其辐射发射预测技术

总第168期2008年第6期 舰船电子工程Shi p Electr onic EngineeringVol.28No.6 187 开关电源的电磁干扰机理分析及其辐射发射预测技术3汪宏伟1) 蔡 勇2)(海军驻719所军事代表室1) 武汉 430064)(中船重工719所2) 武汉 430064)摘 要 针对工程中开关类设备的电磁兼容问题,着重探讨开关电源电磁干扰的形成机理及其辐射发射的预测模型。

从传导和辐射两个方面分析开关电源电磁干扰产生的机理;并运用辐射偶极子理论,结合有限元方法建立了开关电源辐射发射的数学模型。

在此基础上,借助软件工具对开关电源的辐射发射进行模拟仿真,分析差模回路面积、形状以及谐波电流频率对近场辐射的影响,从而实现对开关电源辐射发射的数值预测。

关键词 开关电源;辐射发射;预测;有限元中图分类号 T M15E M I For m ation M echanis m A nalysis and Radiated Em issions PredictionTechnology on Sw itching M ode Pow er Supp lyW ang H ongw ei1) C ai Yong2)(M ilitary R ep resentative office of N avy S tationed in719R esearch Institute1),W uhan 430064)(N o.719R esearch Institute of CS I C2),W uhan 430064)A b s t ra c t The E M I for m ation m echanism of sw itching m ode pow er supp ly is discussed and analyzed from the aspects of conduct and radiation,and a p rediction m odel for the radiated em issions is established using radiation dipole theory and finite ele2 m ent m ethod.B ased on the m odel,the radiated em issions from sw itching m ode pow er supp ly is si m ulated using the soft w are w hich can analyzes the area,shape of differential m ode circuit and the i m pact of har m onic current frequency on near-field radia2 tion.Therefore,the value of the radiated em issions from sw itching m ode pow er supp ly can be p redicted.Ke y w o rd s sw itching m ode pow er supp ly,radiated em issions,p rediction,finite elem ent m ethodC la s s N um b e r T M151 引言开关电源(S witching Mode Power Supp ly, S MPS)[1]因具有体积小、重量轻、高效能、高可靠性等特征被广泛应用于各种电气电子系统中。

开关电源电磁兼容试验

开关电源电磁兼容试验

开关电源电磁兼容试验开关电源电磁兼容试验是对开关电源在电磁兼容性方面的性能进行评估和验证的过程。

电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中能够正常工作,并且不对周围电子设备和系统造成干扰的能力。

由于开关电源在工作过程中会产生电磁干扰,因此进行电磁兼容试验是十分必要的。

我们需要了解开关电源的工作原理。

开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置。

它通过开关管的开关动作,将输入的交流电转换为高频脉冲信号,然后通过变压器和整流电路将其转换为稳定的直流输出电压。

开关电源的工作频率通常较高,一般在几十kHz 到几百kHz之间。

由于开关电源的工作频率较高,因此会产生较强的电磁辐射。

这种电磁辐射可能会对周围的电子设备和系统产生干扰,影响其正常工作。

同时,开关电源也可能对外界的电磁干扰比较敏感,导致自身工作不稳定或损坏。

为了评估和验证开关电源的电磁兼容性能,需要进行一系列的试验。

首先是辐射发射试验,即测量开关电源产生的电磁辐射水平。

这个试验可以通过在开关电源附近放置天线接收来自开关电源的辐射信号,并通过频谱分析仪等设备来分析和测量这些信号的频率、幅度等参数。

根据国际电工委员会(IEC)制定的相关标准,开关电源的辐射发射水平必须在规定的范围内。

除了辐射发射试验,还需要进行抗干扰试验,即测量开关电源对外界电磁干扰的抵抗能力。

这个试验可以通过将开关电源暴露在已知干扰源的辐射场中,然后观察开关电源的输出电压和电流是否受到干扰的影响。

同时,还可以通过改变干扰源的干扰频率和幅度,来评估开关电源的抗干扰能力。

还需要进行传导发射试验和传导抗扰试验。

传导发射试验是通过测量开关电源的输入和输出端口上的传导电磁辐射水平来评估其传导发射性能。

传导抗扰试验是通过将开关电源暴露在已知干扰源的传导场中,然后观察开关电源的输入和输出端口上的电压和电流是否受到干扰的影响,以评估其传导抗扰能力。

还需要进行电源抗干扰试验,即测量开关电源对外界电磁干扰的抵抗能力。

开关电源的噪音及解决方法

开关电源的噪音及解决方法

开关电源具有线性电源无可比拟的许多优点:体积小,重量轻,效率高等等,但开关电源会产生电磁干扰,尤其是中大功率等级的开关电源干扰更为严重。

这是由于开关电源存在着整流谐波、开关频率和它的谐波以及在开关转换中所固有的高速电流和电压瞬变。

产生电磁干扰是开关电源本身的特点所决定的,是难以避免的,关键是如何采取有效的措施来减小其干扰程度。

通过对开关电源进行电磁兼容性测试得知,一般有以下四项指标不合格。

CE01100Hz~15KHz电源线传导发射。

CE0315KHz~50MHz电源线传导发射。

RE0125Hz~50KHz磁场辐射发射。

RE0214KHz~10GHz电场辐射发射。

2开关电源电磁干扰产生原因分析开关电源按主电路型式可分为全桥式,半桥式,推挽式等几种,但无论何种类型的开关电源在工作时都会产生很强的噪声。

它们通过电源线以共模或差模方式向外传导,同时还向周围空间辐射。

开关电源对由电网侵入的外部噪声也很敏感,并经它传递到其他电子设备中产生干扰。

图1是一种最简单的开关电源主电路型式,直流变换式它激单边型开关电源,以此为例分析开关电源的噪声来源。

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VO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VO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VO。

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。

开关电源中的EMC技术应用

开关电源中的EMC技术应用

开关电源中的EMC技术应用
电磁干扰的产生与传输
 电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式,另一种则是辐射传输方式。

传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接,干扰信号沿着
连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。

 辐射传输是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。

常见
的辐射耦合有三种:1)一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收,称为天线对天线的耦合;2)空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合。

3)两根平等导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合,称为线对线的感应耦合。

 2电磁干扰的产生机理
 从被干扰的敏感设备角度来说,干扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。

 ●传导耦合模型
 传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本
耦合方式。

 ●辐射耦合模型
 辐射耦合是干扰耦合的另一种方式,除了从干扰源发出的有意辐射外,还
有大量的无意辐射。

同时,PCB板上的走线无论是电源线、信号线、时钟线、数据线或者控制线等,都能起到天线的效果,即可辐射出干扰波,又可起到
接收作用。

 3 电磁干扰控制技术
 ①传输通道抑制。

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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 开关电源的传导发射和辐射发射开关电源传导发射和辐射发射的产生原因及解决对策 1 概述目前,电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视,尤其是世界上发达国家,已经形成了一套完整的电磁兼容体系,同时我国也正在建立电磁兼容体系,因此,实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。

对于开关电源来说,由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下,对外界会产生很强的电磁干扰,因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容,但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后,就不难找到合适的对策,将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平,实现电磁兼容性设计。

22.1开关电源传导骚扰传导发射的产生开关电源的传导骚扰是通过电源的输入电源线向外传播的电磁干扰。

在开关电源输入电源线中向外传播的骚扰,既有差模骚扰、又有共模骚扰,共模骚扰比差模骚扰产生更强的辐射骚扰。

传导骚扰的测试频率范围为 150KHz~30MHz,限值要求如下表 1 所示:表 1: A 级电源端口传导骚扰限值频率范围(MHz) 0.15~0.5 0.5~30 准峰值 dB(μV) 79 73 B 级电源端口传导骚扰限值0.15~0.5 0.5~5 5~30 66 56 60 56 46 50 平均值 Db(μV) 66 60在 0.15MHz~1MHz 的频率范围内,骚扰主要以共模的形式存在,1/ 16在 1MHz~10MHz 的频率范围内,骚扰的形式是差模和共模共存,在10MHz 以上,骚扰的形式主要以共膜为主。

传导发射的差模骚扰的产生主要是由于开关管工作在开关状态,当开关管开通时,流过电源线的电流线形上升,开关管关断时电流突变为 0,因此流过电源线的电流为高频的三角脉动电流,含有丰富的高频谐波分量,随着频率的升高,该谐波分量的幅度越来越小,因此差模骚扰随频率的升高而降低,另外,如下图 1 所示,由于电容 C5 的存在,它与电感 L3 组成低---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 开关电源传导发射和辐射发射的产生原因及解决对策通滤波器,因此,差模传导骚扰主要存在低频率段。

图1 共模骚扰的产生主要原因是电源与大地(保护地)之间存在有分布电容,电路中方波电压的高频谐波分量通过分布电容传入大地,与电源线构成回路,产生共模骚扰。

如上图 1 所示,L、N 为电源输入,C1、C2、C3、C4、C5、L1、L2 组成输入 EMI 滤波器,DB1 为整流桥,L1、VD1、C6 和 VT2 为功率因数矫正主电路,VT2 为开关管,开关管的 D 极与管子的散热器相连,开关管安装在散热器上时,与散热器之间形成一个耦合电容,如图 1 中的 C7 所示,开关管 VT2 工作在开关状态,其 D 极的电压为高频方波,方波的频率为开关管的开关频率,方波中的各次谐波就会通过耦合电容、L、N 电源线构成回路,产生共模骚扰。

电源与大地的分布电容比较分散,难以估算,但从上面的图 1 来看,开关管 VT2 的 D 极与散热器之间耦合电容的作用最大,在上面的图 1 中,从整流桥到电感 L3 之间的电压为 100Hz 的工频波形,而从电感 L3 到二极管 VD1 和开关管 VT2D 极之间的连线的电压均为方波电压,含有大量的高次谐波。

其次电感 L3 的影响也比较大,但 L3 与机壳的距离比较远,分布电容比开关管和散热器之间的耦合电容小的多,因此我们主要考虑开关管与散热器之间的耦合电容。

2.22.2.1传导骚扰的解决方法EMI 滤波器解决传导骚扰目前大3/ 16都采用无源滤波器,如上图 1 中所示,C1、C2、C3、C4、C5、L1、L2 组成一个 EMI 滤波器,L1、L2 是两个共模电感,一般来说,在共模电感当中,含有 20%左右的差模电感,与电容 C1、C2、C3 构成差模滤波器,C4、C5 是共模电容,与电感 L1、L2 构成共模滤波器。

共模电感量的计算:假设开关管集电极的干扰电压在 400V 左右,转换成 dB(μV)为:第2页共 11 页---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------开关电源传导发射和辐射发射的产生原因及解决对策400 20 log( ?6 ) =172 dB(μV) 10传导发射测试设备内部的去耦网络(LISN)内阻Zin 标准为50Ω。

则耦合电容 C7 与测试设备去耦网络的内阻 Zin 对骚扰电平的衰减为:Zin + 20 log(1 1 25 + 2 × 3.14 × 150 × 10 3 × 30 × 10 ?12 ) =57dB ωc ) = 20 log( 25 25则:如果不加 EMI 滤波器时,电源输出端口所测得的骚扰电平为: 172-63=112 dB(μV)表 1 中 A 级电源端口传导限值的要求为 79 dB(μV),显然大大超过了限制的要求。

则需要滤波器在 150HKz 处的衰减为: 112-79=33 dB,考虑到至少有 6dB 的裕量,EMI 滤波器的在 150KHz 处的衰减应大于 39dB,我们取 40dB。

二阶滤波器的衰减特性是-40dB/10 倍频,在图 1 中有两个二阶滤波器,衰减特性是-80dB/10 倍频,则滤波器的转折频率应在:47KHz 左右,考虑到其他因素的影响,滤波器的转折频率取为40KHz。

共模电容 C4、C5 取 4700P(考虑到漏电流的问题,不能取太大),则:C=C4+C5=9400P。

根据1 2π LC= f计算得:L=1.7mH 在设计 EMI 滤波器的时候,为了有效的抑制骚扰信号的目的,必须对滤波器两端将要连接的源阻抗进行合理的搭配,当滤波器的输出阻抗 Zo 和负载阻抗 RL 不相5/ 16等时,在这个端口会产生,反射系数ρ由下式来定义:ρ=(Zo- RL )/(Zo+ RL)当 Zo 和 RL 相差越大,端口产生的反射越大。

EMI 滤波器中的共模电感含有 20%左右的差模电感,与 X2 电容构成差模滤波器,在上面的原理图中,X2 电容 C1、C2、C3 对传导骚扰的低频端影响比较大,主要原因是因为在低频段,骚扰的方式主要以差模的方式存在,增大 C1、C2、C3,可以减小低频段的骚扰电平,但取值一般不超过 0.47~2.2μF,如果适当增大电容,低频段仍然超标,可以增加差模电感来解决。

2.2.2 其他方法EMI 滤波器是采用切断传播途径的方法来减小传导发射的骚扰电平,另外我们也可以从第3页共 11 页---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 开关电源传导发射和辐射发射的产生原因及解决对策发射的源来着手,减小发射源向外发射的电平。

1:如下图 2 所示:图2 图 2 中,在 PFC 升压电感上增加一个辅助绕组,该绕组的匝数与主绕组相同,方向与主绕组相反,C7 是开关管与散热器之间的耦合电容,如图所示增加一个与 C7 容量大致相同的一个电容接到散热器与辅助绕组之间,这样 C7、C8 耦合到散热器的骚扰信号幅度相同,方向相反,两个信号刚好可以相互抵消,大大减小向外发射的骚扰电平。

2:如下图 3 所示:图3 在图 3 中,增加一个高频电容 C8,接在开关管散热器与输出地之间,该电容与散热器的连接处离开关管越近越好,该电容选用安规电容,容量在 4700P 到0.01μf 之间,太大会使电源的漏电流超标,经过电容 C7 耦合到散热器上的骚扰信号经过 C8 衰减,衰减的系数为1 ωc8 1 1 + ωc7 ωc8由于 C8 比 C7 大许多,上式可以简化为:c7 c8可见,假设 C7 为 30P,C8 为 4700P,则向外发射的骚扰信号被衰减了 157 倍,近 45dB。

第4页共 11 页7/ 16开关电源传导发射和辐射发射的产生原因及解决对策33.1开关电源的辐射骚扰辐射骚扰的空间传输 1. 远场和近场电磁能量以场的形式向四周传播,就形成了辐射骚扰,场可以分为近场、和远场,近场又称为感应场,它的性质与场源有密切的关系,如果场源是高电压小电流的源,则近场主要是电场,如果场源是低压大电流,则场源主要是磁场。

无论近场是磁场或是电场,当离场源的距离大于λ/2π时,均变成远场,又称为辐射场。

由于开关电源工作在高电压,大电流的状态下,近场即有电场,又有磁场。

2. 骚扰的辐射方式单点辐射,主要模拟各相同性的较小的辐射源,辐射的强度可表示为:E = 30 P / r式中,P 表示发射的功率,r 表示离发射源的距离。

可见,单点辐射强度与距离成反比,与发射源的功率的平方根成正比。

平行双线环路的辐射主要模拟差模电流回路的辐射源,其辐射强度可以表示为: E =120π 2 IA rλ2式中 A 为差模电流所包围的面积,I 是差模电流的大小,r 是离辐射源的距离,λ是波长。

可见差模辐射强度与差模电流的大小和差模电流所包围的面积成正比,与距离成反比,与频率的平方成正比。

因此应在高频噪声源处加高频去耦电容,以免高频噪声流入电源回路中。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 单导线的辐射单导线的辐射公式可以用来估算共模电流产生的辐射的大小:E=Il 60π (V/m)rλ3. 共模电流辐射条件是l ≤λ4式中,I 是共模电流的大小,r 是到共模电流源的距离, l 是导线的长度,λ是波长。

两根相近的导线,如果流过差模电流,则导线产生的电磁场由于方向相反,大小相等而相互抵消,但如果流过共模电流,时两根导线产生的电磁场相互叠加。

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