開關電源抗幹擾的措施
發布時間:2008-10-13 來源:中國電磁兼容網
中心議題:
- 介紹屏蔽技術和接地技術
- 討論印製電路板的抗幹擾設計
解決方案:
- 采用屏蔽方法,抑製開關電源電磁幹擾
- 采用把交流電源地與直流電源地分開的浮地技術,隔離交流電源地線的幹擾
- 用脈衝變壓器和線性光電耦合器隔離數字電路與模擬電路信號,提高整個電路的電磁兼容性
- 印製電路板的抗幹擾設計與布局、布線有關
開關電源一般采用脈衝寬度調製技術,其特點是頻率高、效率高、gonglvmidugao。raner,youyuqikaiguanqijiangongzuozaigaopintongduanzhuangtai,gaopindekuaisushunbianguochengbenshenjiushidianciganraoyuan,tachanshengdedianciganraozhijieweihaizhedianzishebeidezhengchanggongzuo,weilequebaokaiguandianyuangongzuodekekaoxing,bixujinxingkangganraosheji。kangganraocuoshibaokuopingbi、接地、PCB板的布局與布線等,這裏僅對屏蔽、接地、PCB板的布局與布線這幾種抗幹擾措施進行分析討論。
屏蔽技術
抑yi製zhi開kai關guan電dian源yuan電dian磁ci幹gan擾rao的de有you效xiao方fang法fa是shi屏ping蔽bi。即ji用yong導dao電dian良liang好hao的de材cai料liao對dui電dian場chang進jin行xing屏ping蔽bi,用yong導dao磁ci率lv高gao的de材cai料liao對dui磁ci場chang進jin行xing屏ping蔽bi。用yong電dian磁ci屏ping蔽bi的de方fang法fa解jie決jueEMIwentidehaochushibuhuiyingxiangdianludezhengchanggongzuo。pingbijishukefenweiduifachudiancibobuweidepingbiheyishoudianciboyingxiangdeyuanqijiandepingbi。zaikaiguandianyuanzhong,kefachudiancibodeyuanqijianshizhibianyaqi、電感器、功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)等(deng),通(tong)常(chang)在(zai)其(qi)周(zhou)圍(wei)采(cai)用(yong)銅(tong)板(ban)或(huo)鐵(tie)板(ban)作(zuo)為(wei)屏(ping)蔽(bi),使(shi)其(qi)電(dian)磁(ci)波(bo)產(chan)生(sheng)衰(shuai)減(jian)。對(dui)抗(kang)電(dian)磁(ci)波(bo)較(jiao)弱(ruo)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian),必(bi)要(yao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)也(ye)應(ying)采(cai)取(qu)相(xiang)應(ying)的(de)屏(ping)蔽(bi)措(cuo)施(shi)。
接地技術
a.接地。接地技術是開關電源抗幹擾技術和電磁兼容技術的重要內容之一。不正確的工作接地反而會增加幹擾。比如共地線幹擾、地環路幹擾等。為防止各種電路在工作中產生互相幹擾,使之能相互兼容地工作,根據電路的性質,將工作接地分為不同的種類。
b.jiaoliudiyuzhiliudifenkai。yibanjiaoliudianyuandelingxianshijiedide。danyouyucunzaijiedidianzuheqishangliuguodedianliu,daozhidianyuandelingxiandianweibingfeiweidadidelingdianwei。lingwai,jiaoliudianyuandelingxianshangwangwangcunzaihenduoganraoruguojiaoliudianyuandiyuzhiliudianyuandibufenkai,jiangduizhiliudianyuanhehouxudezhiliudianluzhengchanggongzuochanshengyingxiang。yinci,zaikaiguandianyuanzhongcaiyongbajiaoliudianyuandiyuzhiliudianyuandifenkaidefudijishu,keyigelilaizijiaoliudianyuandixiandeganrao。
c.monidiyushuzidifenkai。suizheshuzikaiguandianyuandekaifa,weileyizhiduishuzixinpiandeganrao,shuzixinpianyumonidianlubixujinxinggeli。zaishuzikaiguandianyuanzhong,changyongmaichongbianyaqihexianxingguangdianouheqijinxingshuzidianluyumonidianluxinhaodegeli,yitigaozhenggedianludediancijianrongxing。
d.功率地與弱電地分開。功率地是負載電路或功率驅動電路的零電位的公共基準地線。由於負載電路或功率驅動電路的電流較強、電壓較高,所以功率地線上的幹擾較大。因此功率地必須與其他弱電地分別設置,以保證整個係統穩定可靠的工作。
印製電路板的抗幹擾設計
a.元器件的布局。為了減少噪聲的產生和防止由於噪聲所引起的誤動作, 在進行元器件的布局時,應該注意以下幾點:①應該根據印製板的安裝方式,把易發熱的元器件如穩壓器、功率開關器件、變壓器等安裝在印製板的上方部位, 以利於散熱;熱敏元件應遠離發熱元件。②應盡量將相互關聯的元器件擺放在起以避免因器件離得太遠而造成印製線過長所帶來的幹擾。③易受幹擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應盡量遠離;脈衝電流流過的區域遠離輸入輸出端子,使噪聲源與出口分離。④應將輸入信號和輸出信號盡量放置在引線端口附近,以避免因耦合路徑而產生的幹擾。
b.印製板布線抗幹擾的措施。印製電路板的抗幹擾設計不僅與布局有關,而且與布線也有相當大的關係。開關電源PCB抗幹擾設計布線的原則:①根據印製線路板電流的大小,盡量加粗電源線、接地線寬度,減少環路阻抗;同時使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向一致,這樣有助於增強抗噪聲能力;在裝配密度很高的印製電路板時,多采用多層板,可使印製導線的直流電阻R和自感L減小,從而減小印製導線的特性阻抗;在雙麵板設計中,除盡量加粗電源線和地線的線條外,還應該在電源線和地線之間留出一定的空間,以便安裝高頻特性好的去耦電容。②控製回路與輸出回路分開,采用單點接地方式,大麵積接地容易引出天線作用,建議不要采用大麵積接地方式。③相xiang鄰lin電dian路lu之zhi間jian不bu應ying該gai有you過guo長chang的de平ping行xing線xian,走zou線xian盡jin量liang避bi免mian平ping行xing。如ru果guo在zai設she計ji印yin製zhi電dian路lu板ban時shi平ping行xing走zou線xian無wu法fa避bi免mian,可ke在zai兩liang條tiao平ping行xing的de信xin號hao線xian之zhi間jian加jia一yi條tiao地di線xian,以yi起qi屏ping蔽bi作zuo用yong。盡jin量liang拉la開kai兩liang條tiao平ping行xing的de信xin號hao線xian之zhi間jian的de距ju離li,以yi降jiang低di兩liang線xian之zhi間jian電dian磁ci場chang的de影ying響xiang,使shi兩liang條tiao平ping行xing的de信xin號hao線xian上shang流liu過guo的de電dian流liu方fang向xiang相xiang反fan。④電容引線不能太長,尤其是高頻旁路電容不能有引線。
由於開關電源在體積、重zhong量liang和he效xiao率lv等deng方fang麵mian的de優you點dian,已yi廣guang泛fan應ying用yong於yu各ge個ge領ling域yu。但dan電dian磁ci幹gan擾rao對dui電dian子zi和he電dian氣qi設she備bei的de工gong作zuo有you較jiao大da影ying響xiang。可ke以yi采cai取qu多duo種zhong手shou段duan抑yi製zhi幹gan擾rao,有you效xiao地di提ti高gao開kai關guan電dian源yuan的de電dian磁ci兼jian容rong性xing,使shi其qi得de到dao更geng廣guang泛fan的de應ying用yong。
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