開關(guān)電源設(shè)計實戰(zhàn)經(jīng)驗總結(jié)
開關(guān)電源的特征就是產(chǎn)生強電磁噪聲，若不加嚴(yán)厲控制，將產(chǎn)生極大的干擾。下面引見的技術(shù)有助于降低開關(guān)電源噪聲，能用于高靈活度的模仿電路。
電路和器件的選擇
一個關(guān)鍵點是堅持dv/dt和di/dt在較低程度，有許多電路經(jīng)過減小dv/dt和/或di/dt來減小輻射，這也減輕了對開關(guān)管的壓力，這些電路包括ZVS(零電壓開關(guān)).ZCS(零電流開關(guān)).共振形式。(ZCS的一種).SEPIC(單端初級電感轉(zhuǎn)換器).CK(一套磁構(gòu)造，以其創(chuàng)造者命名)等。
減小開關(guān)時間并非一定就能惹起效率的進(jìn)步，由于磁性元件的RF振蕩需求強損耗的緩沖，最終能夠察看到不時削弱的回程。運用軟開關(guān)技術(shù)，固然會略微降低效率，但在儉省本錢和濾波/屏蔽所占用空間方面有更大的益處。
阻尼
為了維護(hù)開關(guān)管免受由于寄生參數(shù)等要素惹起的振蕩尖峰電壓的沖擊常需求阻尼，阻尼器連到有問題的線圈上，這也能夠減小發(fā)射。
阻尼器有多品種型：從EMC角度看，RC阻尼器通常在EMC上是最好的，但比其他的發(fā)熱多一些。權(quán)衡各方面的利害，在緩沖器中應(yīng)慎重運用理性電阻。
散熱器
散熱器與集電極或TO247功率器件的漏極之間有50pF的電容，因而能夠產(chǎn)生很強的發(fā)射。僅僅直接地把散熱片連到機殼，這只是把噪聲引向大地，很可能不能減小總體發(fā)射程度。
較好的做法是：把它們連到一恰當(dāng)?shù)碾娐方Y(jié)點——一次整流輸出端，但要留意平安請求。具有屏蔽作用的絕緣隔離片能夠銜接到開關(guān)管上，把它們屏蔽內(nèi)層接至一次整流端，散熱片要么懸浮要么連到機殼。
散熱片也能夠經(jīng)過電容連到有風(fēng)險電壓的線上，電容的引線和PCB軌線構(gòu)成的電感可能會與電容“諧振”，這可對處理某些特殊頻率上的問題特別有效。應(yīng)該在樣機上屢次實驗，最終找到散熱片的最佳裝置辦法。
整流器件
用于一次電源上的整流器和二次整流器，由于其反向電流，能夠惹起大量的噪聲，最好運用快速軟開關(guān)型號的器件。
磁性元件有關(guān)問題及處理計劃
特別需留意的是電感和變壓器的磁路要閉合。例如，用環(huán)形或無縫磁芯，環(huán)形鐵粉芯合適于存儲磁能的場所，若在磁環(huán)上開縫，則需一個完整短路環(huán)來減小寄生走漏磁常。
初級開關(guān)噪聲會經(jīng)過隔離變壓器的線圈匝間電容注入到次級，在次級產(chǎn)生共模噪聲，這些噪聲電流難以濾除，而且由于流過途徑較長，便會產(chǎn)生發(fā)射現(xiàn)象。
一種很有效的技術(shù)是將次級地用小電容銜接到初級電源線上，從而為這些共模電流提供一條返回途徑，但要留意平安，千萬別超出平安規(guī)范標(biāo)明的總的走漏地電流，這個電容也有助于次級濾波器更好的工作。
線圈匝間屏蔽(隔離變壓器內(nèi))能夠更有效地抑止次級上感應(yīng)的初級開關(guān)噪聲。固然也曾有過五層以上的屏蔽，但三層屏蔽更常見。靠近初級線圈的屏蔽通常連到一次電源線上，靠近次級線圈的屏蔽經(jīng)常連到公共輸出地(若有的話),中間屏蔽體普通連到機殼。在樣機階段最好重復(fù)實驗以找到線圈匝間屏蔽的最好的銜接方式。
以上兩項技術(shù)也能減小輸入端上感應(yīng)的次級開關(guān)噪聲。恰當(dāng)大小的輸出電感能夠?qū)⒋渭壗涣鞑ㄐ巫兂砂胝也ǎ蚨軌蝻@著地減小變壓器繞組間噪聲(直流紋波)。
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