開關電源中EMI分析以與抑制技術

開關電源中EMI分析以與抑制技術第一頁，共41頁。內(nèi)容電磁兼容的簡介開關電源中的電磁干擾分析電磁干擾的抑制技術第二頁，共41頁。Part1電磁兼容的簡介3第三頁，共41頁。電磁兼容電磁兼容EMC電磁干擾EMI電磁抗干擾EMS傳導發(fā)射CE輻射發(fā)射RE傳導抗干擾CS輻射抗干擾RS第四頁，共41頁。電磁環(huán)境第五頁，共41頁。干擾導致設備系統(tǒng)性能下降、無法工作甚至損壞電網(wǎng)保護裝置誤動作，導致電網(wǎng)事故通信故障、中斷，影響飛機導航危及人身安全電磁干擾的危害第六頁，共41頁。電子設備損壞的原因，電磁干擾的危害電磁干擾的危害不容小覷第七頁，共41頁。

CISPR14/EN55014家電，電動工具

CISPR15/EN55015照明產(chǎn)品CISPR22/EN55022開關電源

電磁干擾測試標準EN55022電磁干擾的標準第八頁，共41頁。Part2開關電源中的EMI分析第九頁，共41頁。干擾源耦合路徑敏感設備接受機開關電源LISN耦合路徑電磁兼容的三要素第十頁，共41頁。Current,IswVoltage,Vsw------MOS開通關斷tt干擾源第十一頁，共41頁。Turn-onTurn-offttCurrent,IswVoltage,Vsw------PowerDiode干擾源第十二頁，共41頁。------變壓器，電感中的du/dt變化干擾源第十三頁，共41頁。LISN-線路阻抗穩(wěn)定性網(wǎng)絡濾除電力線中的干擾阻止開關電源中的干擾進入到電力線在150k-30MHz頻率范圍內(nèi)能夠提供穩(wěn)定的50ohm電網(wǎng)差模噪聲共模噪聲第十四頁，共41頁。VPCPSLISNZ21CPSVP------反激耦合路徑1共模耦合路徑15第十五頁，共41頁。VD1CSPLISNZ21CSPVD1------反激耦合路徑2共模耦合路徑16第十六頁，共41頁。VD2CPS2LISNZ21CPS2VD2------反激耦合路徑3共模耦合路徑17第十七頁，共41頁。D1D2D3D4CBSLISNACIS------反激差模耦合路徑ISCEqu.LISN2ZEquivalentNoiseModel差模耦合路徑18第十八頁，共41頁。Part3傳導EMI抑制技術19第十九頁，共41頁。開關電源LISN耦合路徑抑制干擾源

切斷耦合路徑如何抑制EMI第二十頁，共41頁。抑制干擾源FFT占空比，開關頻率，以及tr、tf的影響------FFTsfDutyπ1×fA(f)rtπ1×DutyIncreasefsIncreasesfDutyπ1×fA(f)rtπ1×Tr/TfIncreasetr=tf----f傅里葉分析

減小開關頻率

減小du/dt第二十一頁，共41頁。抑制干擾源增大驅(qū)動電阻增加snubber電路EMI效率平衡第二十二頁，共41頁。不抖頻抖頻抑制干擾源FFT第二十三頁，共41頁。MPS工業(yè)抖頻電源芯片抑制干擾源MPS料號HFC0310HF900HFC0500集成MOS控制器900V控制器功率<=80W8W<=80WX電容放電NoNoYes抖頻±3.5%±4%±6.7%高壓啟動NoYesYes降頻

YESYESYES短路保護YESYESYES過壓保護YES(Latch)YESYES輸入欠壓保護HysteresisHysteresisTimerBased斜坡補償YESYESYES第二十四頁，共41頁。抑制干擾源HFC0500抖頻控制電路2.72uA14pF第二十五頁，共41頁。抑制差模噪聲D1D2D3D4CBSLISNACSISCEqu.LISN2ZISCEqu.LISN2Z增大電容或者增加LC濾波器第二十六頁，共41頁。1.散熱器接原邊地-切斷散熱器的耦合路徑VP抑制共模噪聲第二十七頁，共41頁。CSPVD1CspCpsZcmVD1VP+-+

輸出電壓比較低且原邊沒有屏蔽時，Vp是主要共模干擾源

輸出電壓比較高且原邊有屏蔽時，需要考慮VD1的共模干擾抑制共模噪聲2.優(yōu)化變壓器的共模噪聲CPSVP第二十八頁，共41頁。變壓器的共模噪聲以及抑制BADCC-DA-BBA差C-DA-BBA好B-XC-DX-ABAxx最差2.優(yōu)化變壓器的共模噪聲a.改變變壓器的端子來減小Cps

第二十九頁，共41頁。變壓器的共模噪聲以及抑制2.優(yōu)化變壓器的共模噪聲b.采用屏蔽較小Cps304-X5-6X-3BAxxBADCipsispCSPCpsIpsVPCPSLISNZ21第三十頁，共41頁。變壓器的共模噪聲以及抑制2.優(yōu)化變壓器的共模噪聲c.平衡和干擾對消法-131BADC4-X5-6X-3BAxxipsispips=isp，icm=0θdCorePri.windingSec.windingShieldingCSPCpsCspipsispIps<isp，加屏蔽后：θ=0第三十一頁，共41頁。0.1511030MHzdBμV10090807060504030201000.1511030MHzdBμV1009080706050403020100TwotraditionalShieldingOptimizedShieldinglength低頻共模噪聲不需要任何濾波器就可以大大降低變壓器的共模噪聲以及抑制2.優(yōu)化變壓器的共模噪聲c.平衡和干擾對消法-1第三十二頁，共41頁。BADCipsispCa

增加Ca,

ips=isp，icm=0.2.優(yōu)化變壓器的共模噪聲c.平衡和干擾對消法-2VP>VDVP*Cps=VD*(Csp+Ca)VPVDicm1icm2CpsCspZcmVPVD+-+-CaCSP變壓器的共模噪聲以及抑制33第三十三頁，共41頁。WithoutCaddWithCadd2.優(yōu)化變壓器的共模噪聲c.平衡和干擾對消法-2變壓器的共模噪聲以及抑制34第三十四頁，共41頁。2.優(yōu)化變壓器的共模噪聲c.平衡和干擾對消法-3變壓器的共模噪聲以及抑制35第三十五頁，共41頁。PCB布局對噪聲的影響

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