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电源??橛τ茫篍MC的设计优化

发布时间:2020-04-07 来源:ZLG致远电子 责任编辑:wenwei

【导读】在电源模块应用中,EMC设计往往是重中之重,因为关乎整个用户产品的EMC性能。那么如何提升EMC性能呢?本文从电源模块的设计与应用角度为您解读。
 
EMC测试又叫做电磁兼容,描述的是产品两个方面的性能,即电磁发射/干扰EME和电磁抗扰EMS。EME中包含传导和辐射,而EMS中又包含静电、脉冲群、浪涌等。为提升用户系统稳定性,接下来我们将为大家讲述如何灵活应用以上方法优化电源EMC,本文将从电源的设计与应用等角度介绍4种常用解决方案:
 
电源??橛τ茫篍MC的设计优化
 
浪涌防护电路
 
电源??樵谑导视τ弥?,工程师们经常使用浪涌防护电路来确保EMC性能,保证系统的稳定性。浪涌电压的来源有多种,比如:雷击、短路故障、设备频繁开机等,话不多说,直接来看浪涌防护电路该如何设计。
 
如图1所示,为提高输入级的浪涌防护能力,在外围增加了压敏电阻和TVS管。但图中的电路(a)、(b)原目的是想实现两级防护,但可能适得其反。如果(a)中MOV2的压敏电压和通流能力比MOV1低,在强干扰场合,MOV2可能无法承受浪涌冲击而提前损坏,导致整个系统瘫痪。同样的,电路(b),由于TVS响应速度比MOV快,往往是MOV未起作用,而TVS过早损坏。所以正确的接法一般是如图(c)、(d)所示,在两个MOV或是MOV和TVS之间接一个电感,将防护器件分隔成两级。
 
电源??橛τ茫篍MC的设计优化
两级浪涌防护
 
另外,也可以在MOV和TVS之间加一个电阻,可以防止TVS先导通到损坏;在选取R的时候要考虑R的功耗,以免R先损坏;同时可以并联电容,吸收能量,提高抗浪涌能力,如下图。
 
电源??橛τ茫篍MC的设计优化
 
注意:MOV和TVS的选型很关键,选择适当的最大允许电压和最大通流量很重要,这个就要参照电源模块的输入电压以及浪涌试验等级,如果电压选择小了后端供电不正常,选择大了起不到?;ぷ饔茫髁垦⌒×似骷菀姿鸹?。
 
电源模块的PCB设计
 
因为??榈缭床酚心?榈缭吹腜CB设计规范要求,它要考虑散热设计、EMC设计、干扰设计和生产工艺设计等等,涉及的内容非常多,所以PCB设计在??榈缭床房⒐讨惺亲魑钪匾幕方谥焕炊源模缦峦妓荆?/div>
 
电源??橛τ茫篍MC的设计优化
 
电源模块的内部电路设计 
 
电源模块都不是线性电源类型,都是开关电源,在开关管开通、关断时,电压和电流都会被斩波,造成较大瞬态变化(di/dt、dv/dt),所以开关电源是较大的EMC干扰源。隔离电源??槌S玫牡缏吠仄耍焊衾胝ず透衾敕醇?。通过产品内部电路设计+PCB设计,使得产品的EMC性能达到最优状态。
 
电源??橛τ茫篍MC的设计优化
 
电源??榇忌派杓?/div>
 
设计电源??榇忌诺缏?,首先需要分析电源??榈拇忌徘榭?,并找到对应解决方案。下面列举一些情况通过示波器进行分析:
 
1、低频:150KHz-1MHz频率,尤其是开关频率点——差模骚扰
解决方案:差模滤波
 
2、中频:1MHz-10MHz频率——差模和共模骚扰
解决方案:适当稍加点共模滤波
 
3、高频:10MHz-30MHz频率——共模骚扰
解决方案:共模滤波
 
所以,为了解决电源??榇忌盼侍猓υ谀?榇渎肪渡咸砑硬钅B瞬ê凸材B瞬ǖ缏罚缦峦妓荆?/div>
 
电源??橛τ茫篍MC的设计优化
 
经验分享:若经示波器测试某电源??槠德史段?0MHz-1000MHz,从传导骚扰波形预测辐射骚扰好坏,高频段呈直线性上升无下跌趋势的,产品的辐射骚扰一般都会很差。
 
总结
 
EMC试验通常实践性很强,但如果我们掌握一些基本原理,在设计EMC前级电路时,将更有方向进行试验,从而缩短项目开发的时间。
 
完善的浪涌防护电路搭配性能稳定的电源??榻嶙畲蟪潭鹊谋Vは低彻┑绲奈榷煽俊LG致远电子自主研发、生产的隔离电源???,具有宽输入电压范围,隔离1000VDC、1500VDC、3000VDC及6000VDC等多个系列,封装形式多样,兼容国际标准的SIP、DIP等封装。全系列隔离DC-DC电源通过完整的EMC测试,静电抗扰度高达4KV、浪涌抗扰度高达2KV,为用户提供稳定、可靠的电源隔离解决方案。
 
 
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