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如何降低開關電源設計的噪聲?

發布時間:2019-07-26

   開關電源的特點是產生強電磁噪聲。沒有嚴格的控制,就會產生很大的干擾。下面介紹的技術有助于降低開關電源的噪聲,并可用于高靈敏度模擬電路。

1、電路及裝置選擇

   一個關鍵點是將dv/dt和di/dt保持在低電平。許多電路通過減少dV/dt和/或di/dt來減少輻射,這也減小了開關上的壓力。這些電路包括ZVS(零電壓開關)、ZCS(零電流開關)、A)、SEPIC(單端子初級電感器轉換器)、CK(諧振模式)。(ZCS,在其Inventor后命名,依此類推。

2、阻尼

   為了保護開關管免受由寄生參數等因素引起的振蕩尖峰電壓的影響,通常需要阻尼。阻尼器連接到所討論的線圈,這也減少了發射。

   有許多類型的阻尼器:從電磁兼容性的角度來看,鋼筋混凝土阻尼器通常是電磁兼容性最好的,但它比其他阻尼器有更多的熱量。為了平衡各方面的優缺點,在緩沖器中應謹慎使用感應電阻。

3、磁性元件相關問題與解決方案

   需要注意的是,電感和變壓器的磁路應該關閉。例如,環形鐵粉芯具有環形或無縫鐵芯,適于儲存磁能。如果在磁環上打開一個狹縫,則需要一個完整的短路環來減少寄生漏磁場。

   初級開關噪聲通過隔離變壓器的匝間電容注入次級,在次級產生共模噪聲,難以濾除,并且由于長流路,發生發射現象。

4、散熱器

   散熱器與集熱器排水口或與247電源裝置之間有50pF的電容,因此會產生很強的發射。將散熱器直接連接到底盤上只會將噪音引向地面,而且可能不會降低整體排放水平。

   最好將它們連接到合適的電路節點——整流器輸出,但要注意安全要求,具有屏蔽作用的絕緣隔振器可以連接到開關管上,將內層阻塞到一級整流器端,散熱器要么懸掛,要么連接到外殼。

   熱沉還可以通過電容器連接到具有危險電壓的線路上,電容器的鉛和PCB痕跡的電感可能與電容“共振”接觸,這在解決某些特定頻率問題方面特別有效。熱沉的最佳安裝方法應在樣機上找到幾次。

5、整流器件

   初級開關電源上使用的整流器和次級整流器由于其反向電流會產生很多噪聲。最好使用具有快速軟開關模型的設備。