开关电源EMC滤波电路的设计.ppt

开关电源EMC滤波电路的设计世界各国的安全认证标志3电子线路中的电磁干扰5电场感应与电容孤立导体的电容电容与电容器想减小两电路之间电场相互干扰，最好的方法是减小电路之间的耦合系数，即减小两电路之间的耦合电容，也就是尽量减小带电导体的面积，及远离其它电路，或降低工作频率，两根互相干扰的导体尽量不要互相平行。磁场感应干扰的等效电路回路电流产生传导干扰当某个回路中有电流流过时，在另一个回路中就会产生感应电动势。e1、e2、e3、e4为差模干扰信号；e5、e6、e7、e8为共模干扰信号。共模信号的一端是整个线路板，另一端是大地。线路板中的公共端不能算为接地，不要把公共端与外壳相接，除非机壳接大地，否则，公共端与外壳相接，会增大辐射天线的有效面积，共模辐射干扰更严重。降低辐射干扰的方法，一个是对干扰源进行屏蔽，另一个是减小各个电流回路的面积（减小磁场干扰），和减小带电导体的面积及长度（降低电场干扰）。变压器漏磁对回路产生电磁感应减少干扰的方法，一个是减小变压器初级线圈的漏感，并对变压器进行磁屏蔽，另一个是尽量减少变压器初级线圈的分布电容；另一方面是尽量减少每个电流回路的有效面积，特别是要减小电源开关管电流回路的面积。Q1导通时：减小EMI产生的对策减小电流回路的面积EMC滤波电路设计差模干扰滤波电路的计算计算过程-1第二步:我们再来计算图中第一级EMC滤波电容器C1两端的纹波电压，即，第一级EMC滤波器的输出电压。图(a)中，由于DI1是DI2的好几十倍，我们可以认为，DI1电压几乎全部降在L1上，因此有：根据EMC标准规定，传导干扰信号最大值为40db/uV，如果再预留6db的余量，就是50uV（约等于100uVpp），与前面计算结果正好相差250倍，即，两级EMC滤波对干扰信号最少要衰减250倍。假设L1、C1这级滤波器衰减量为16倍，根据假设条件，可求得：∆Uc1≈1563uVpp。进一步可求得：L1×C1≈800×10-12（HF），如果选C1=1uF，则L1=0.8mH。注意，上面我们一直都是用Vpp值来计算，这是因为∆U是个锯齿波，在Ton期间，∆U的变化量正好对应锯齿波的下降时间，其值变化范围由+Vp变到-Vp。最后计算结果除2就是它的半波峰值，而峰值与有效值两者相差大约为3db（1.414倍）。上面我们一直都是用Vpp值来计算，这是因为∆U是个锯齿波，在Ton期间，∆U的变化量正好对应锯齿波的下降时间，其值变化范围由+Vp变到-Vp。最后计算结果除2就是它的半波峰值，峰值与有效值两者相差大约为3db（1.414倍）。在实际应用中，L1、L2一般都是用共模电感来代替，因此，要求共模电感的漏感要尽量大一些，如果漏感不够大，那只好把滤波电容器的容量尽量加大。上面计算结果对于直接传导的差模基波信号进行抑制是非常有效的。需要注意的是：聚酯膜电容器（X电容器）存在分布电感，以及EMC滤波电感存在分布电容，电容器中的分布电感会与电容产生串联谐振，而电感器中的分布电容会与电感产生并联谐振，因此，电容器和电感器都分别存在一个谐振频率，这个谐振频率正好就是电容器和电感器的工作截止频率Fc。EMC滤波器最好选用多个不同数值的电感和不同容量的电容器组成π滤波，才能避免组合后，两个电容器或两个电感器的两个工作截止频率互相重叠，这样才能使由电容器和电感器组成的EMC滤波器对不同频率的EMI干扰信号均有效。对于由电磁感应产生的共模干扰信号（高次谐波），加大X电容器的容量一般是无效的，必须要从滤波器的结构方面采取措施，滤波器的几个元器件最好排列成一条直线，不要首尾靠近，避免信号通过空间辐射产生串扰。正确使用滤波电容和滤波电感的频率特性电容器的截止频率改变滤波电容和电感的截止频率谢谢各位陶显芳：[e-mail]