解决MCM功率电源模块EMC的关键

对MCM功率电源而言,由于其工作在几百kHz的高频开关状态,故易成为干扰源。电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility),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。从国外同类公司的及实际措施来看,解决DC/DC变换器电磁干扰主要就是满足10kHz~10MHz电源线传导发射的要求。

解决的关键技术 1电路的设计技术 通过EDA仿真,利用可靠性优化和可靠性简化技术设计电路参数,着重解决如下问题。 ① 线路的自激振荡:合理地选择消振网络,消除DC/DC变换器的R、L、C参数选取的不合理性引起的振荡,减小的电平。

DC/DC电源由于工作在高频开关状态,有时反应为带满载时正常带轻载时自激,有时反映为常温时正常高温或低温时自激,因此元器件的选取、补偿网络的应用显得尤为重要。 ② 纹波与噪声的有效抑制:抑制的方法大致可以归结为二类,即降低本身的纹波与噪声和设计滤波电路。 为了抑制外来的高频干扰,也为了抑制DC/DC变换器对外传导干扰,通过在DC/DC变换器的输入端、输出端设计滤波电路,抑制共模、差模干扰,降低EMI电平。

为了减少DC/DC变换器通过输入、输出端传导EMI,除了在输入、输出端采取LC滤波外,还在电源的输入地到金属外壳之间、输出地到金属外壳之间增加高频滤波电容,以减少共模干扰的产生。但此处要注意电容耐压要大于500V,以满足产品隔离电压的要求。

图1 滤波器的原理图 图中,L1、C1组成的输入滤波电路和L2、C2组成的输出滤波电路能减少纹波电流的大小,从而减少通过辐射传播的电磁干扰。滤波电容C1、C2采用多个电容并联,以减少等效串联电阻,从而减小纹波电压。C3、C4、C5、C6用于滤除共模干扰,其值不宜取大,以避免有较大的漏电流。

滤波器是由电感器和电容器构成的网路,可使混合的交直流电流分开。电源整流器中,即借助此网路滤净脉动直流中的涟波,而获得比较纯净的直流输出。zui基本的滤波器,是由一个电容器和一个电感器构成,称为L型滤波。所有各型的滤波器,都是集合L型单节滤波器而成。基本单节式滤波器由一个串联臂及一个并联臂所组成,串联臂为电感器,并联臂为电容器。在电源及声频电路中之滤波器,zui通用者为L型及π型两种。

2 抑制干扰源技术 DC/DC变换器的主要干扰源有高频变压器、功率开关管及整流二极管,为此逐一地采取措施。 ① 高频变压器 在开关电源中,变压器在电路中起到电压变换、隔离及能量转化作用,其工作在高频状态,初、次级将产生噪声并形成电磁干扰EMI。当开关管关断时,高频变压器漏感会产生反电动势E=-Ldi/dt,其值与集电极的电流变化率(di/dt)成正比,与漏感量成正比,叠加在关断电压上,形成关断电压尖峰,从而形成传导性电磁干扰。此外,变压器对外壳的分布电容形成另一条高频通道,从而使变压器周围产生的电磁波更容易在其他引线上耦合形成噪声。 高频变压器是作为开关电源zui主要的组成部分。

开关电源中的拓扑结构有很多。比如半桥式功率转换电路,工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波,然后通过高频变压器进行变压,输出交流电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中zui为显眼的是三只高频变压器:主变压器、驱动变压器和辅助变压器(待机变压器),每种变压器在国家规定中都有各自的衡量标准,因此,在设计中采取了以下措施。 为减小变压器漏感的影响,采用初、次级交叉绕制的方法,并使其紧密耦合。 尽可能采用罐型磁芯。由于罐型磁芯可以把所有的线圈绕组封在磁芯里面,因此具有良好的自我屏蔽作用,可以有效地减少EMI。

图2 输入输出滤波电路 为吸收上升沿和下降沿产生的过冲,并有可能造成的自激振荡,在初、次级电路中增加R、C吸收网络,以减少尖峰干扰。在调试时须仔细调整R、C的参数,确保电阻R1的值在30~200Ω,电容C1的值在100~1000P之间,以免影响变压器的效率。 ② 功率开关管 由于功率管工作于高频通断开关状态,将产生电磁干扰EMI。

当开关管流过大的脉冲电流时,大体上形成了矩形波,含有许多高频成分。凡有短路电流的导线及这种脉冲电流流经的变压器和电感产生的电磁场都可形成噪声源。开关管的负载是高频变压器,在开关管导通的瞬间,变压器初级出现很大的涌流,造成尖峰噪声。这个尖峰噪声实际上是尖脉冲,轻者造成干扰,重者有可能击穿开关管。因此,须采取以下措施。 优化功率管的设计。通过缓冲电路,可以延缓功率开关管的通断过程。 采用R、C吸收电路,从而在维持电路性能不变的同时,降低其电磁干扰的EMI电平。

③ 整流二极管 整流二极管一般为平面型硅二极管,用于各种电源整流电路中。选用整流二极管时,主要应考虑其zui大整流电流、zui大反向工作电流、截止频率及反向恢复时间等参数。普通串联稳压电源电路中使用的整流二极管,对截止频率的反向恢复时间要求不高,只要根据电路的要求选择zui大整流电流和zui大反向工作电流符合要求的整流二极管即可。

开关稳压电源的整流电路及脉冲整流电路中使用的整流二极管,应选用工作频率较高、反向恢复时间较短的整流二极管(例如RU系列、EU系列、V系列、1SR系列等)或选择快恢复二极管。 整流二极管在关断期,由于反向恢复时间会引起尖峰干扰。为减少这种电磁干扰,必须选用具有软恢复特性的、反向恢复电流小的、反向恢复时间短的二极管。肖特基势垒二极管是多数载流子导流,不存在少子的存储与复合效应,因而也就会产生很小的电压尖峰干扰,故采取以下措施。 ● 采用R1、C1组成旁路吸收网络。 ● 采用多个肖特基并联分担负载电流,有效地抑制整流二极管形成的EMI电平。

图3 初级吸收网络 3 产品平面转化时EMC设计技术 影响产品EMC的方面很多。除了在线路上进行优化设计外,如何在基片有限的空间内合理的安排元器件的位置以及导带的布线,也将直接影响到电路中各元器件自身的抗干扰性和产品的电磁兼容性EMC指标。 ① 平面转换设计规范 对于电源内部高频开关器件,如功率VMOS管、高频变压器、整流管等,应尽可能地减少其电路电流的环路面积,且不要与其他导带长距离平行分布。 设计布线时走线尽量少拐弯,因为直角或夹角会产生电流突变,产生干扰。

导带上的线宽不要突变,无尖刺毛边。 导带印制时应尽量采用高目数的印制网,以便使线电流达到均衡。应选用电流噪声系数较小、性能稳定性较好的电阻浆料和导带浆料,保证不会因为工艺参数的因数带来新的干扰。 ② 采用金属全密封结构进行封装 屏蔽有两个目的,一是限制内部辐射的电磁能量泄漏出,二是防止外来辐射干扰进入该内部区域。其原理是利用屏蔽体对电磁能量进行反射、吸收和引导。电磁骚扰对其他电子设备的影响,可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工金属外壳,然后将金属外壳与系统的机壳和地连接为一体,就能对电磁场进行有效的屏蔽。

4 地线设计技术 电路地线:在时,主要是防止干扰与提高无线电波的辐射效率。地线被广泛作为电位的参考点,为整个电路提供一个基准电位。此时,地线未必与真正的大地相连,而往往与输入电源线的一根相连(通常是零线),其电位也与大地电位无关。整个电路在设计时,以地线上电压为0V,以统一整个电路电位。为进一步减小接地回路的压降,可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高频共存的电路系统中,还应分别将低频电路、高频电路、功率电路的地线单独连接后,再连接到公共参考点上,如果有可能zui好设计地线层。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/web/43561.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

浪潮天启防火墙TQ2000远程配置方法SSL-xxx、L2xx 配置方法

前言 本次设置只针对配置VXX,其他防火墙配置不涉及。建议把防火墙内外网都调通后再进行Vxx配置。 其他配置可参考:浪潮天启防火墙配置手册 配置SSLVxx 在外网端口开启SSLVxx信息 开启SSLVxx功能 1、勾选 “启用SSL-Vxx” 2、设置登录端口号&#xff0…

springboot零食盒子-计算机毕业设计源码50658

目 录 1 绪论 1.1 研究背景 1.2研究意义 1.3论文结构与章节安排 2 微信小程序的零食盒子系统分析 2.1 可行性分析 2.2 系统流程分析 2.2.1 数据流程 3.3.2 业务流程 2.3 系统功能分析 2.3.1 功能性分析 2.3.2 非功能性分析 2.4 系统用例分析 2.5本章小结 3 微信…

力扣-排序算法

排序算法,一般都可以使用std::sort()来快速排序。 这里介绍一些相关的算法,巩固记忆。 快速排序 跟二分查找有一丢丢像。 首先选择一个基准元素,一般就直接选择第一个。然后两个指针&#xff0c…

安卓逆向经典案例——XX优品(uniapp)

uni-app逆向 uniapp的目录结构 有一个io文件夹,下面有dcloud uniapp UniApp 可以用于开发 H5 应用,但它不仅仅局限于 H5 应用。UniApp 的特点包括: 1. 跨平台:可以一套代码同时生成适用于多个平台(如 iOS、Android、…

Java---数组

乐观学习,乐观生活,才能不断前进啊!!! 我的主页:optimistic_chen 我的专栏:c语言 欢迎大家访问~ 创作不易,大佬们点赞鼓励下吧~ 前言 无论c语言还是java数组都是重中之重&#xff0…

【简历】湖南某一本大学:JAVA实习简历指导,面试通过率比较低

注:为保证用户信息安全,姓名和学校等信息已经进行同层次变更,内容部分细节也进行了部分隐藏 简历说明 这个同学的学校是重点一本院校,这种学校背景我们建议大家尝试投一下大厂,然后投递主体在中厂。但是因为项目经历…

旷野之间12 - 内容创作用的最佳大模型评测

​​​​​​ 我正在做一个项目,需要我找出最适合内容创作的 LLM。我查看了 lmsys 排行榜上的顶级模型,阅读了其他人对这些模型的评价,查看了顶级 LLM 的模型卡,在没有明确答案后,我决定对所有这些 LLM 进行测试,以完成不同的内容创作任务。 评估模型 我想要评估的模型…

在iPhone / iPad上轻松模拟GPS位置 AnyGo for Mac

在iPhone / iPad上轻松模拟GPS位置 AnyGo for Mac AnyGo for Mac是一款专为Mac电脑用户设计的虚拟定位工具。它可以模拟你的GPS位置,让你的设备显示你在任何世界上的任何地方。无论你是想在游戏中虚拟移动,还是在社交媒体上分享虚拟的旅行照片&#xff0…

C 语言中如何实现字符串的拼接?

🍅关注博主🎗️ 带你畅游技术世界,不错过每一次成长机会! 📙C 语言百万年薪修炼课程 【https://dwz.mosong.cc/cyyjc】通俗易懂,深入浅出,匠心打磨,死磕细节,6年迭代&…

Objective-C 中的 isa 不再是简单的结构体指针

了解 Objective-C 中的 isa 指针内存结构 在 Objective-C 中,isa 指针是对象和类之间的重要桥梁。它不仅帮助运行时系统识别对象的类型,还参与了一些内存和性能优化。本文将深入讲解 isa 指针的内存结构,包括其在早期和现代实现中的演变。 …

Transformer 论文通俗解读:FFN 的作用

在经过前面3节关于 Transformer 论文的解读之后,相信你对提出 Transformer 架构的这篇论文有了一定的了解了,你可以点击下面的链接复习一下前3节的内容。 《Attention is all you need》通俗解读,彻底理解版:part1 《Attention …

合合信息“大模型加速器”亮相2024世界人工智能大会

文章目录 📑引言一、大模型发展的挑战数据稀缺问题 二、大模型“加速器”解决方案概述文档解析引擎的特征 三、文档解析引擎的优势3.1 高速处理能力3.2 智能理解文档结构3.3 多种数据类型支持3.4 高精度数据提取3.5 应用广泛,适应性强 四、复杂图表解析4…

Auslogics Disk Defrag Pro v11激活版下载、安装、使用教程 (磁盘碎片整理工具)

前言 Auslogics Disk Defrag Pro 是一款支持 FAT16 文件系统的磁盘碎片整理工具,它可以快速整理磁盘碎片,使磁盘空间更加整洁,显著提升电脑的运行速度。该软件无需任何分析阶段,并且速度比大多数其他碎片整理软件更快。它可以帮助…

stm32 开发板可以拿来做什么?

STM32开发板可以用来做许多不同的事情,具体取决于您的应用需求和编程能力。我收集归类了一份嵌入式学习包,对于新手而言简直不要太棒,里面包括了新手各个时期的学习方向编程教学、问题视频讲解、毕设800套和语言类教学,敲个22就可…

详解太阳能控制器PWM / MPPT极简方案其设计要点,台湾远翔FP7209升压24V,30V,36V,42V,48V

文章目录 前言 一、单节电池升压9V、12V、24V方案 二、单节电池升压30V,36V,42V,48V方案 三、芯片介绍 FP7209X与FP7209M的区别: 四、单节电池升压成为市面上太阳能控制器首选的原因? 总结 前言 太阳能是一种环保…

定时器TIM配置微妙延时函数

定时器TIM配置微妙延时函数 文章目录 定时器TIM配置微妙延时函数开胃小菜(BOOT0、BOOT1)Boot0Boot1(如果有) 三种定时器高级控制定时器(TIM1,TIM8)通用定时器(TIM2, TIM3, TIM4, TIM…

基于Intel Chainer 和姿势检测的动作识别(人体、面部、手部关键点识别动作识别)

项目概述 目标 开发一个能够实时或近实时识别特定动作的系统,如运动姿势、表情变化或手势控制。实现对人体关键点的精确追踪,以便于分析和理解人的动态行为。 技术栈 Intel硬件:可能使用Intel的高性能计算平台,如Xeon处理器或…

【国潮】国产化系统甲方问题总结

持续更新。。。。。。。。。。。。。。。 【国潮】国产化系统甲方问题总结 1. 安全性问题2. 可靠性和稳定性问题3. 性能问题4. 符合军事标准问题5. 兼容性和集成问题6. 维护和升级问题7. 项目管理问题8. 隐私和合规性问题9. 灾难恢复和备份问题10. 技术支持和培训问题 引言&am…

zookeeper的shell操作

一:启动拽库的shell命令行 zkCli.sh -server localhost:2181 退出:quit 二:查询所有的命令 help 三:查询对应的节点 --查询zk上的根节点 ls / ls /zookeeper 四:查询对应节点的节点信息(节点的元数据&a…

[AI 大模型] 阿里巴巴 通义千问

文章目录 [AI 大模型] 阿里巴巴 通义千问简介模型架构发展新技术和优势示例 [AI 大模型] 阿里巴巴 通义千问 简介 阿里巴巴的 通义千问 是由阿里云开发的一款大型语言模型,旨在为用户提供高效、智能的自然语言处理服务。 通义千问能够处理多种语言输入&#xff0c…