开关电源中的情感共鸣揭秘电磁干扰的产生与如何通过实用电路图进行抑制
导语:由于开关电源工作在高频开关状态,内部会产生很高的电流、电压变化率,导致开关电源产生较强的电磁干扰。为了探索这一现象,并找到有效的解决方案,本文将深入分析开关電源電磁干擾(EMI)的产生机理,以及如何通过实用的电子滤波器和整体屏蔽技术来抑制这种干扰。
开关電源電磁干擾的抑制
1.1 采用滤波器抑制電磁干擾
- 无源滤波技术:无需外部供能,可以直接从主回路中取出一个与噪声信号大小相等、相位相反的补偿信号去平衡原来的噪声信号。
- 有源滤波技术:利用晶体管的放大作用,将发射极的纹波折合到基极,再通过基极回路进行滤波,以减少共模干扰。
1.2 屏蔽技术和接地技术
- 电磁屏蔽:主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场对系统造成影响。
- 接地设计:
+ 安全接地、工作接地和屏蔽接地分离以避免短路问题。
+ 功率线和弱力线应分离连接,以减少传导式辐射。
+ 模拟线圈和数字线圈应使用独立的地线连接,以避免模拟噪声污染数字信号。
PCB设计技巧
2.1 布局优化:
- 减少通道面积,缩小环形结构尺寸以降低辐射强度。
- 增加静态屏蔽层厚度或增加铜膜数量以提高抗非性能。
扩频调制技巧
3.1 对于方波谐波能量分布特性:
- 谐波能量随频率增加呈级数递减,但带宽是基频带宽倍数增长,因此扩频可以使谐波能量分布在更广泛范围内,从而降低整个系统对周围环境影响。
PFC网络应用技巧
4.1 无功率因数校正(PFC)网络:
- 可以改善输入端交流浪涌容忍能力并提高效率,使得直流输出稳定性更好,对交流网不再造成额外负担。
5 结论:
本文详细介绍了开关电子设备中常见的一些抗排放策略,如采用适当选择和配置过滤器、增强物理隔离措施以及精心设计PCB布局等。这些策略对于确保设备能够安全、高效运行至关重要,同时也为用户提供了良好的使用体验。