开关电源中的电磁噪声之谜揭秘与克服的艺术
导语:在现代电子技术的发展中,开关电源因其体积小、重量轻、高性能、高可靠性等特点被广泛应用于计算机及外围设备通信、自动控制、家用电器等领域。然而,这些设备工作时会产生强烈的电磁干扰信号,对周围环境造成污染,并影响其他电子设备的正常工作。
为了应对这一问题,本文将深入探讨开关电源电磁干扰产生机理及其抑制技术,从而为电子工程师提供一种有效的手段来改善开关电源的兼容性能。
开关電源電磁干擾抑制技術
1.1 采用滤波器抑制電磁干擾
无源滤波技術:通过安装无功耗滤波器在開關電源輸入和輸出電路中,可以有效地減少傳導和辐射形式的電子雜訊。
有源滤波技術:通過晶體管放大效應,從主回路取出補償信號來平衡原有干擾信號,以達到降低干擾水平的目的。
1.2 屏蔽技術與接地技術
静止屏蔽:主要用于防止静态场和恒定场对開關電源元件影響。
动态屏蔽(Electromagnetic Shielding):主要用于防止交变场對開關電 源元件影響,通常采用铜板或铁板作为屏蔽材料。
接地技术:确保系统与大地之间建立良好的导通路径,以保护人身安全并减少静电事故发生概率。
1.3 PCB设计抗干扰技巧
PCB布局要尽量减小通路面积以降低辐射;线间距离越大越好以减少耦合效应;接地设计应注意分离不同类型的地线,并尽可能加粗地线以提高抗扰能力。
1.4 扩频调制技术
将基频旁瓣能量分布在一个更宽频率范围内,使得整个能量分布更加均匀,从而降低了整个能量发射强度,为开关脉冲控制提供了一种高效且可靠的手段去优化EMI表现。
1.5 一次整流网络中的PFC应用
PFC是为了解决输入交流当前畸形以及降低输入交流谐波含量的问题。无功率因数校正可以通过使用仅包含二极管和感性负载组成的一种简化型整流桥来实现,而有功率因数校正则需要更多复杂但高效的心控逻辑来实现功率因数调整至较高值。
结论:
随着电子产品数量的大幅增加,以及各种电子设备不断向前发展,如何有效处理这些设备之间所产生的互相影响成为一项重要任务。本文就此提出了一系列措施,如采用过滤器、屏蔽材料、PCB布局优化以及扩频调制等方法,用以抑制开关电压转换器所引起的人类生活环境中的不良影响。在实际应用过程中,我们应当根据具体情况选择最适合自己需求的一种或多种方法,以达到最佳效果。