2018-10-10 浏览量 319
开关电源的设计怎么降低噪音
开关电源的特征就是产生强电磁噪声,若不加严格控制,将产生极大的干扰。下面介绍有助于降低开关电源噪声,能用于高灵敏度的模拟电路。
1、电路和器件的选择
一个关键点是保持dv/dt和di/dt在降低水平,有许多电路通过减小dv/dt和di/dt减小辐射,这也减轻了对开关管的压力,这些电路包括ZVS(零电压开关)、ZCS(零电流开关)、共振模式.(ZCS的一种)、SEPIC(单端初级电感转换器)、CK(一套磁结构,以其发明者命名)等。
减少开关时间并非一定就能引起效率的提高,因为磁性元件的RF震荡需要强损耗的缓冲,终可以观察到不断减弱的回程。使用软开关技术,虽然会稍微降低效率,但在节省成本和滤波/屏蔽所占用空间方面有更大的好处。
2、阻尼
为了保护开关管免受由于寄生参数等因素引起的震荡尖峰电压的冲击常需要阻尼。阻尼器连到有问题的线圈上,这也可以减小发射。
阻尼器有多种类型:从EMC角度看,RC阻尼器通常在EMC上是好的,但在其他的发热多一些。权衡各方面的利弊,在缓冲中应用谨慎使用感性电阻。
3、磁性元件有关问题及解决方案
特别需注意的是感性和变压器的磁路要闭合。例如,用环形或无缝磁芯,环形铁粉芯适合于存储磁能的场合,若在磁环上开缝,则需一个完全短路环来发射现象。
一种很有效的技术是将次级地用小电容连接到初级电源线上,从而为这些工模电流提供一条返回路径,但要注意安全,千万别超出安全标准标明的总的泄露地电流,这个电容也有助于次级滤波器更好的工作。
线圈匝间屏蔽(隔离变压器内)可以更有效地控制次级上感应 的初级开关噪声。虽然也曾有过五层以上的屏蔽但三层更常见。靠近初级线圈的屏蔽通常连到一次电源线上,靠近次级线圈的屏蔽经常连到公共输出地(若有的话),中间屏蔽体一般连到机壳。在样机阶段好反复实验以找到线圈匝间屏蔽的好的链接方式。
以上两项技术也能减小输入端上感应的次级开关噪声,适当大小的输出电感可以将次级交流波形变成半正馅波,因此可以显著地减小变压器绕组间噪声(直流纹波)。
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