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開關(guān)電源設(shè)計如何降噪
開關(guān)電源容易產(chǎn)生強(qiáng)電磁噪聲,若不加嚴(yán)格控制,將產(chǎn)生大的干擾。今天我們來看下開關(guān)電源設(shè)計是如何降噪的。
1、電路和器件的選擇
保持dv/dt和di/dt在較低水平,有許多電路通過減小dv/dt和/或di/dt來減小輻射,這也減輕了對開關(guān)管的壓力,這些電路包括ZVS(零電壓開關(guān))、ZCS(零電流開關(guān))、共振模式。(ZCS的一種)、SEPIC(單端初級電感轉(zhuǎn)換器)、CK(一套磁結(jié)構(gòu),以其發(fā)明者命名)等。
減小開關(guān)時間并非一定就能引起效率的提高,因為磁性元件的RF振蕩需要強(qiáng)損耗的緩沖,可以觀察到不斷減弱的回程。使用軟開關(guān)技術(shù),雖然會稍微降低效率,但在節(jié)省成本和濾波/屏蔽所占用空間方面有更大的好處。
2、阻尼
為了保護(hù)開關(guān)管免受由于寄生參數(shù)等因素引起的振蕩尖峰電壓的沖擊常需要阻尼。阻尼器連到有問題的線圈上,這也可以減小發(fā)射。RC阻尼器通常在EMC上是好的,但比其他的發(fā)熱多一些。權(quán)衡各方面的利弊,在緩沖器中應(yīng)謹(jǐn)慎使用感性電阻。
3、磁性元件有關(guān)問題及解決方案
特別需注意的是電感和變壓器的磁路要閉合。初級開關(guān)噪聲會通過隔離變壓器的線圈匝間電容注入到次級,在次級產(chǎn)生共模噪聲,這些噪聲電流難以濾除,而且由于流過路徑較長,便會產(chǎn)生發(fā)射現(xiàn)象。
1、電路和器件的選擇
保持dv/dt和di/dt在較低水平,有許多電路通過減小dv/dt和/或di/dt來減小輻射,這也減輕了對開關(guān)管的壓力,這些電路包括ZVS(零電壓開關(guān))、ZCS(零電流開關(guān))、共振模式。(ZCS的一種)、SEPIC(單端初級電感轉(zhuǎn)換器)、CK(一套磁結(jié)構(gòu),以其發(fā)明者命名)等。
減小開關(guān)時間并非一定就能引起效率的提高,因為磁性元件的RF振蕩需要強(qiáng)損耗的緩沖,可以觀察到不斷減弱的回程。使用軟開關(guān)技術(shù),雖然會稍微降低效率,但在節(jié)省成本和濾波/屏蔽所占用空間方面有更大的好處。
2、阻尼
為了保護(hù)開關(guān)管免受由于寄生參數(shù)等因素引起的振蕩尖峰電壓的沖擊常需要阻尼。阻尼器連到有問題的線圈上,這也可以減小發(fā)射。RC阻尼器通常在EMC上是好的,但比其他的發(fā)熱多一些。權(quán)衡各方面的利弊,在緩沖器中應(yīng)謹(jǐn)慎使用感性電阻。
3、磁性元件有關(guān)問題及解決方案
特別需注意的是電感和變壓器的磁路要閉合。初級開關(guān)噪聲會通過隔離變壓器的線圈匝間電容注入到次級,在次級產(chǎn)生共模噪聲,這些噪聲電流難以濾除,而且由于流過路徑較長,便會產(chǎn)生發(fā)射現(xiàn)象。
此時可采取將次級地用小電容連接到初級電源線上,從而為這些共模電流提供一條返回路徑,但要注意安全作。
以上三大措施都能夠有效的減少一部分噪聲,在設(shè)計的過程中需要綜合應(yīng)用,使開關(guān)電源的性能達(dá)到更加。
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