开关电源电磁干扰的产生机理
judy -- 周三, 10/24/2018 - 14:18
一、开关电源电磁干扰的产生机理
开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明:
1.二极管的反向恢复时间引起的干扰
为智能硬件开发者、创客提供有关基于英特尔嵌入式处理器的应用技术介绍和合作伙伴方案介绍
一、开关电源电磁干扰的产生机理
开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明:
1.二极管的反向恢复时间引起的干扰
电磁兼容性EMC,是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。磁珠的等效电路是一个DCR电阻串联一个电感并联一个电容和一个电阻。
在多层PCB板设计中,由于不止一个地平面,我们一定要仔细考虑返回地电流从哪里回流问题。
图一举例说明了返回电流流向的基本原则:高带返回信号电流沿着最小的电感路径前进。
电路:是指由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路,称其为电路。直流电通过的电路称为“直流电路”;交流电通过的电路称为“交流电路”。
噪音来源于PCB设计、电路振荡和磁元件三方面:
1、电路震荡
有时候我们搭电路时只需要实现一个简单的逻辑,但用一个4门的集成电路来设计未免过于昂贵与占面积,而且IC里没用到的门电路又必须拉高或拉低,相当烦琐。鉴于简化电路的需要我整理了一套用三极管、二极管、电阻组成的逻辑门电路,可实现2输入或3输入的AND,OR,NAND,NOR,EXOR操作。
与非门
对于常用的电源拓扑而言,非隔离电源主要有:Buck、Boost、Buck-Boost等;而隔离电源主要有各种带隔离变压器的反激、正激、半桥、LLC等拓扑。
结合常用的隔离与非隔离电源,我们从直观上就可得出它们的一些优缺点,如表1和表2所示,两者的优缺点几乎是相反的。
当你使用EDA完成PCB布局布线,又检查网络和DRC都没有报错的情况下,一块PCB是不是就完成了呢?答案当然是否定。很多初学者也包括一些有经验的工程师,由于时间紧或者不耐烦亦或者过于自信,忽略了后期检查。结果出现了一些很基本的BUG,以下列举了一些最基本的并且最容易出错的要素,作为后期检查。
1、元件封装
PCB设计是开关电源设计非常重要的一步,对电源的电性能、EMC、可靠性、可生产性都有关联。当前开关电源的功率密度越来越高,对PCB布局、布线的要求也越发严格,合理科学的PCB设计让电源开发事半功倍,以下细节供您参考。
一、布局要求
PCB布局是比较讲究的,不是说随便放上去,挤得下就完事的。一般PCB布局要遵循几点:
产品出EMC问题了,怎么办?很多没有经验的工程师遇到EMC问题不知道如何下手,东一榔头,西一锤子,侥幸碰到了,解决问题,如释重负,但这不是长久之计,这次碰到了,下次说不定就没这么运气好了。EMC问题是一个系统问题,需要对整个产品的系统架构,控制策略,电路原理,电磁场原理都有较全面的了解,除此之外没有有效的方法,正确的思路也很难快速找到问题点相处四两拨千斤的解决方案。