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開關(guān)電源電磁噪聲與靜電噪聲的抑制

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:922次  |  2020年05月15日  

圖1所示為內(nèi)有濾波器的直流-直流變換器。圖1(a)所示為內(nèi)有LC濾波器的直流-直流變換器(L1和C1構(gòu)成線路濾波器),為了充分發(fā)揮LC濾波器濾除噪聲的效果,可以外接電容與此組合成π形濾波器。pG為框體地,將金屬外殼接到框體地。圖1(b)所示為內(nèi)有共模扼流圈的直流-直流變換器。電容C1和C2與電感L1構(gòu)成共模噪聲濾波器,C3也有抑制正態(tài)噪聲的效果。


圖1內(nèi)有濾波器的直流-直流變換器


(a)內(nèi)有LC濾波器的直流-直流變換器;


(b)內(nèi)有共模扼流圈的直流-直流變換器


圖2所示為噪聲通過變壓器的傳播情況。由于變壓器的一次與二次繞組為緊耦合,因此,高頻信號通過一次與二次繞組間分布電容Cps進(jìn)行耦合,共模噪聲電流通過C5流向框體,正態(tài)噪聲電流通過Cps流通,其大小隨著與負(fù)載串聯(lián)線路阻抗的衰減而減小。但經(jīng)由C5的共模噪聲通過接線與地之間分布電容等而增大,其中一部分變成了正態(tài)噪聲,這樣,負(fù)載上的噪聲增大了。


圖2噪聲通過變壓器的傳播情況


圖3所示為直流-直流變換器內(nèi)部出現(xiàn)的噪聲通過外部電路傳播的情況,這些噪聲通過靜電或電磁感應(yīng)在電路中傳播。選用隔離式直流-直流變換器時(shí),要確認(rèn)產(chǎn)品說明書中記載的一次與二次繞組間耦合電容量,其判斷標(biāo)準(zhǔn)是:電容量為20~30pF以下為良好產(chǎn)品,幾百皮法時(shí)要注意,幾千皮法時(shí)不能使用。


圖3噪聲通過外部電路傳播的情況


即使是使用隔離式直流-直流變換器,但變換器有較大的漏磁通對電路造成不利影響,也達(dá)不到隔離的目的。這里的所謂漏磁通就是變換器開關(guān)工作時(shí),隔離變壓器與扼流圈及印制電路板布線等出現(xiàn)的漏磁通。


直流-直流變換器有采用塑料外殼與金屬外殼的情況,當(dāng)然使用金屬外殼時(shí)屏蔽噪聲效果好。


(1)為了抑制開關(guān)電源的電磁噪聲與靜電噪聲,應(yīng)做到以下幾點(diǎn):


1)直流-直流變換器要放在金屬殼內(nèi)。


2)直流一直流變換器里面要良好接地。


3)輸入端要接入頻率特性良好的電解電容,而且引線電感要小。


4)輸出端要接入疊層陶瓷電容與頻率特性良好的電解電容,而且引線電感盡量小。


5)采取抑制共模噪聲的措施。


(2)質(zhì)量良好的直流-直流變換器應(yīng)滿足以下條件:


1)變壓器的隔離特性良好,尤其是交流隔離特性更重要。


2)有減小靜電/電磁耦合的措施。


3)內(nèi)有噪聲濾波器,并有減小開關(guān)噪聲的措施。


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