反激式电源中电磁干扰及其抑制

合集下载

反激式开关电源实用电磁干扰设计方法

反激式开关电源实用电磁干扰设计方法

反激式开关电源实用电磁干扰设计方法作者:刘勇刚来源:《科学与财富》2019年第11期摘要:本文叙述了反激式开关电源中电磁干扰(EMI)产生的一些原因,根据EMI产生的不同原因的理论分析,结合工程实践当中的经验,给出了合适的、实用的解决方法和一些关键参数的计算方法,对反激式开关电源的EMI工程设计有一定的实际指导意义。

关键词:反激;EMI设计;开关电源0.引言反激式变换器由于具有一些显著的优点,如:电路元件少、原副边电气隔离、对输入电压变化的适应性强等等,它被广泛运用于中、小功率的AC/DC开关电源中。

但同时,它也会或多或少的带来了一些电磁干扰(EMI),因此在某些应用场合,特别是在一些对EMI比较敏感的应用场合或区域,就需要对EMI进行处理,也就是进行EMI设计。

1. 反激式变换器EMI设计反激式开关电源在AC/DC电源中的电路原理图如图1所示,具体的工作原理就不再赘述。

由于开关管或二极管不断的导通、关断,导致了电路中电压和电流的急剧变化,也就是du/dt和di/dt,这也就是产生EMI的源头。

在一次侧,当MOSFET关断时,由于变压器漏感Llk和MOSFET寄生电容Coss的谐振,会在MOSFET上形成很高的电压尖峰,如图2所示。

这个电压尖峰含有丰富的谐波,会造成严重的EMI,所以需要一个电路来抑制和吸收该电压尖峰。

通常我们用RCD电路作为吸收电路。

吸收电路中的电容电压随着输入电压增加而减小,所以我们以最低输入电压及满载条件来确定。

因此,消耗在吸收电路上的能量:而这些能量是消耗在电阻上的,所以吸收电路上的电阻:吸收电路里面电容上的纹波电压:一般来说,5~10%的纹波电压是比较合适的。

因此,吸收电路中的电容值可由上式计算得到。

在二次侧,由于次级漏感Lls和输出二极管的节电容Cd谐振,同样会在输出二极管上产生较大的高频电压尖峰,恶化电磁环境。

输出二极管D1先不接RC吸收电路时,在最大输入电压、最大负载的条件下,用示波器(不打带宽)测出二极管电压尖峰波形的振荡频率f1;然后在二极管上并联一个合适的电容,使并联电容后的二极管电压尖峰的振荡频率减小为之前的一半。

反激电路emc解决方法-概述说明以及解释

反激电路emc解决方法-概述说明以及解释

反激电路emc解决方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在引言部分的概述中,我们将介绍反激电路以及与之相关的电磁兼容性(EMC)问题。

反激电路是一种常见的电路拓扑,广泛应用于各种电子设备中。

它是一种能够将电能从输入端传输到输出端的电路。

然而,这种电路设计也常常伴随着EMC问题的产生。

EMC问题是指电子设备在工作过程中可能出现的电磁辐射和电磁感受干扰问题。

这些问题可能会导致电子设备的性能下降甚至失效,同时也会对周围的其他设备和系统造成干扰。

因此,解决反激电路的EMC问题对于确保设备性能和设备之间的互操作性至关重要。

本文将首先介绍反激电路的基本原理,包括其工作原理、特点以及在实际应用中的一些常见的电路结构。

然后,我们将深入探讨EMC问题的产生原因。

这些原因可能包括电路布局不良、信号线干扰、电磁辐射等。

进一步了解这些问题的产生原因将有助于我们寻找解决EMC问题的方法。

在结论部分,我们将强调EMC问题的重要性,并探讨反激电路EMC 解决方法。

这些解决方法可能包括电路布局优化、滤波器设计、屏蔽技术等。

通过采取合适的解决方法,我们可以有效地减少或消除反激电路的EMC问题,从而确保设备的长期稳定运行和其它设备间的互操作性。

通过本文的阅读,读者将能够了解反激电路以及与之相关的EMC问题,理解其产生原因,并了解一些解决EMC问题的方法。

这对于从事电子设备设计和应用的工程师和研究人员来说是非常有价值的。

1.2 文章结构文章结构部分的内容旨在介绍本篇长文的组织结构和内容安排。

具体可以如下编写:文章结构本篇长文旨在探讨反激电路中可能出现的EMC(电磁兼容性)问题及其解决方法。

为了更好地组织内容,本文将采用以下结构:1. 引言:首先介绍本文所讨论的问题领域,包括反激电路和EMC问题的概述。

通过对这些基本知识的介绍,读者可以对后续内容有一个整体的了解。

2. 正文:正文部分将分为两个主要部分,分别是反激电路的基本原理和EMC问题的产生原因。

开关电源中电磁干扰的产生及其抑制

开关电源中电磁干扰的产生及其抑制

me t n d n e e me h d r a e n r d cn l cr ma n t n ef r n e id c d b h n ef r n e s u c s a d n i e . s to s ae b s d o e u ig ee t o o g e i i tre e c n u e y te i t r e c o r e n c e s il i g t e c u l g p t . y b c w th n d o e u p y u i g t e e meh d n i n d h s b e d .h h e d n h o p i a h A f — a k s i ig mo e p w r s p l s h s t o s me t e a e n ma eT e n l c n o
Ab t a t B c u e t e e e t ma n t n e e e c sa mp ra tfc o h c n u n e r al h p l ai n o sr c : e a s h l cr o g ei i tr r n e i n i o tn a t rw ih if e c s g e t t e a p i t f c f l y c o
关键词 : 电磁 ;干扰 ; 制 / 关 电源 ;电磁 屏 蔽 抑 开 中 图分 类 号 :M 6 T 7 3 T 4 ;N 1 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 0 10 2 0 ) 10 7 — 3 10 — 0 X(0 7 0 ~ 0 8 0
Elcr m a n t n e f r n ei d c d i wi h n o r S p l e to g ei I tr e e c n u e n S t i g P we u p y c c

电力系统中的电磁干扰及其抑制方法

电力系统中的电磁干扰及其抑制方法

电力系统中的电磁干扰及其抑制方法随着科技的不断发展,电力系统已成为现代社会不可或缺的基础设施之一。

但是,电力设备带来的电磁干扰问题却一直影响着电力系统的稳定运行和电子设备的正常工作。

本文将探讨电力系统中的电磁干扰问题以及抑制方法。

一、电磁干扰的原因和种类电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)是指电子设备在运行过程中被外界电磁场所干扰,从而导致设备发生异常甚至失效。

电磁干扰的主要原因是电力设备所产生的电磁辐射。

电力设备可产生较高频率的电磁辐射,这些辐射可分为两种类型:辐射电磁场和导电干扰。

前者是指电设备辐射出的电磁场通过空气介质扩散到其它设备上,从而引起电路内部电流产生变化;后者是指电设备内部的电流通过其接地线路或设备外壳接触物体时,引起电流流动所产生的电磁场感应到其它设备上。

根据电磁辐射频率的不同,EMI可分为两大类:低频EMI和高频EMI。

低频EMI主要集中在50/60 Hz电网频率和其倍频上,多产生于电力设备的开关或者变压器的磁场。

高频EMI则主要涉及射频电磁辐射,产生于电力设备的开关处理电路、电子电路以及现代化自动化控制系统的信号传输路径上。

二、电磁干扰所产生的影响电磁干扰所产生的影响范围很广,主要包括以下三个方面:1、对电子设备的正常工作产生影响。

如计算机、显示器、传感器等电子设备容易受到电磁干扰的影响,导致设备异常运行、数据丢失等问题。

2、对电力系统的稳定运行产生影响。

电力系统的稳定运行受到许多因素的影响,如受电系统质量、接地、绝缘、天气等。

电磁干扰带来的负面影响也占据了一席之地。

它可能会导致电网中的频率、电压、电流波动过大,从而影响到接入的电子设备的稳定工作,甚至引发整个电力系统的停运。

3、对人体健康带来影响。

电磁辐射在一定剂量及频率下,会对人的中枢神经、内分泌及免疫系统等造成不良影响,引起疾病和生理变化。

三、电磁干扰抑制方法为了减轻电磁干扰带来的影响,我们不仅要提高电子设备的抗干扰能力,还要从源头上降低电磁干扰的水平。

DCDC电源中的电磁干扰及其对策

DCDC电源中的电磁干扰及其对策

DC/DC电源中的电磁干扰及其对策摘要:概述了电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)的基本知识,对DC/DC电源中的电磁干扰进行了综合分析,并给出了各自的解决方案。

关键词:DC/DC电源;电磁干扰;传导电磁干扰;辐射电磁干扰;电磁兼容1引言随着科学技术的发展,越来越多的电子产品进入了社会各个领域,推动了社会物质的丰富和精神文明的进步。

但不容忽视的是,伴随这些电子产品的应用而产生的电磁干扰又给人们带来了诸多烦恼。

电子产品产生的电磁干扰,以辐射和传导两种形式进行传播。

它干扰广播、电视和通讯的接收,造成电子仪器和设备的工作失常、失效甚至损坏。

强烈的电磁辐射还会危害人们的健康,甚至导致易燃、易爆物质起火和爆炸等。

因此,人们不得不把抑制(消除)电子产品的电磁干扰提上议事日程,高度重视其电磁兼容设计。

2电磁干扰和电磁兼容2.1电磁干扰任何可能引起电子装置、设备或系统性能下降甚至失效,或者对生命或无生命物质产生损害的电磁现象称为电磁干扰(EMI)。

几乎每一种电子设备都产生不同程度的电磁干扰信号,它是一种不希望存在的电磁信号。

这种信号可能以电磁辐射的形式辐射出来,也可能通过载流导体,如电源线、电缆等,进行传输。

同样,几乎所有的电子设备对其它电子设备产生的干扰信号都很敏感。

电磁干扰的产生必须具备电磁干扰源、对电磁干扰敏感的电子装置和电磁干扰的耦合通路三个要素。

电磁干扰源分为自然界和人为两种。

自然界的电磁干扰主要是雷击产生的大气噪声(<10MHz)和宇宙射线、太阳射线引起的大气噪声(>10MHz)。

人为电磁干扰源分为有意和无意两种,前者是指那些必须发射电磁波的电子设备,如调频波、调幅波、电视、广播发射机以及雷达和移动无线通讯机等;后者是指那些工作时产生无用的电磁干扰信号的电子设备,如计算机设备、继电器、开关、荧光照明灯、电弧焊机以及点火装置等。

容易受到电磁干扰影响的电子装置有通讯接收机(收音机、电视机等)、雷达、导航设备、计算机等,特别是这些电子装置中的电源,对电磁干扰更是十分敏感。

反激开关电源的rcd吸收电路的原理

反激开关电源的rcd吸收电路的原理

反激开关电源的rcd吸收电路的原理下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!反激开关电源的RCD吸收电路的原理引言反激开关电源在电子设备中广泛应用,但其工作过程中会产生较大的电磁干扰(EMI),需要采取一些措施来减小这种干扰。

反激式开关电源的电磁干扰建模及抑制方法分析

Articles论文反激式幵关电源的电磁干扰建模及抑制方法分析EMI modeling and suppression method analysis of flyback switching powersupply王京1=黄猛u冯上贤2陈宁宁wW ANG Jing12HUANG Meng1.2FENG Shangxian2CHEN Ningning1'21.空调设备及系统运行节能国家重点实验室广东珠海5190702.珠海格力电器股份有限公司广东珠海5190701. State Key Laboratory of Air-Conditioning Equipment and System Energy Conservation Zhuhai 5190702. Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai Zhuhai 519070摘要:幵关电源在众多领域己被广泛应用,开关电源的高频特性导致了严重的干扰问题。

若在设计时能够明确单一元件和EMI的关系,在此基础上 经参数控制达到开关电源的EMI控制,将对开关电源的开发设计起到巨大的作用。

本文将以反激式开关电源的EMI建模及抑制方法分析作为切入点,对变压器的等效模型进行分析,得出变压器寄生电容对骚扰电压的影响机理,提出一种通过外加电容来补偿变压器寄生电容的EM I抑制方法,并对该 方法的有效性进行实验验证。

关键词:反激式开关电源;EMI建模;抑制方法Abstract: Switching power supply has been widely used in many fields, and the high frequency characteristics of switching power supply lead to serious interference problems. If the relationship between single component and EMI can be made clear in design, and then EMI control of switching power supply can be achieved by parameter control, it will play a great role in the development and design of switching power supply. In this paper, the author takes EMI modeling and suppression method analysis of flyback switching power supply as the breakthrough point, analyzes the equivalent model of transformer, obtains the influence mechanism of transformer parasitic capacitance on disturbance voltage, proposes an EMI suppression method to compensate transformer parasitic capacitance by adding capacitance, and verifies the effectiveness of this method by experiments.Keywords: Flyback switching power supply; Electromagnetic interference modeling; Inhibition method中图分类号:TB6 DOI: 10.19784/ki.issn1672-0172.2021.02.0011i引言开关电源是典型的非线性控制系统,通过控制半导体开关器件 的开通/关断使电源设备进行能量传输11]。

反激式电源中电磁干扰及其抑制

反激式电源中电磁干扰及其抑制李志江,吴国忠,钱照明(浙江大学电气工程学院,浙江杭州 310027)摘要:在介绍Flyback反激式DC/DC电源及其性能的基础上,主要讨论了该电源中的网侧谐波及其抑制,开关缓冲电路,光耦隔离等问题。

关键词:噪声;干扰;高次谐波;电磁干扰1 电路介绍反激式电源原理图如图1所示。

图1 反激式电源原理图输入为交流85~200V,经功率二极管整流桥变为直流,作为DC/DC反激变换器的输入,输出为三组直流:5V、15V、20V,另外还有一辅助电源5V,用来给光耦NEC2501供电。

控制电路为反馈控制,开关选用TOPSwitch电源芯片(TOP223)。

TOPSwitch为三端离线式PWM电源集成控制器,它将PWM控制器与功率开关MOSFET合为一体,采用TO-220或8脚DIP封装,除D、C 2脚外,其余6脚连在一起作为S端。

本电路中TOP223采用U DS>700V的MOSFET,f s=100kHz。

在这个Flyback反激式电源中,变压器原边绕组33匝,副边有四组:6匝(对应于输出U o2=5V)、11匝(对应于输出U o3=15V)、12匝(对应于输出U o1=20V)、6匝(对应于辅助电源U=5V)。

在副边,WY1和WY2为稳压器件,WY1输入在≥8V时,输出可稳在5V;WY2输入≥18V时,输出可稳在15V。

2 EMI分析开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,所以开关电源本身就是一个噪声发生源。

开关电源的干扰按噪声干扰源种类可分为尖峰干扰和谐波干扰两种。

使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法就是采用耗能电路来削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。

2.1 网侧高次谐波电流2.1.1 高次谐波电流的危害参照图1,交流输入电压V i经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,被电容C1平滑后成为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。

反激开关电源问题解决措施

反激开关电源问题解决措施反激开关电源问题解决措施1. 问题描述反激开关电源在实际应用中常常出现一些问题,例如工作不稳定、效率低下、电磁干扰等。

这些问题严重影响了电源的性能和可靠性,需要针对性的解决措施来解决。

2. 了解反激开关电源原理在探索解决问题的措施之前,我们首先需要了解反激开关电源的工作原理。

反激开关电源是一种利用变压器技术实现的闭环控制系统,在输入端使用开关管进行正负半周期控制,通过变压器的变压比实现电压的升降。

它以电压波形为基础,通过控制开关管的导通和断路时间实现输出电压的稳定。

它还应用了反馈控制和保护电路来确保工作的稳定性和安全性。

3. 问题的根源分析在了解了反激开关电源的工作原理之后,我们可以针对常见问题进行根源分析,以便找出相应的解决措施。

3.1 工作不稳定工作不稳定是反激开关电源最常见的问题之一。

主要原因可能包括电源设计缺陷、元器件质量不达标、环境温度过高等。

解决这一问题的关键在于全面评估电源设计,确保电源参数满足要求。

选用优质的元器件、保持适当的散热和增加温度保护措施也可以提高电源的稳定性。

3.2 效率低下效率低下是反激开关电源的另一个常见问题。

造成效率低下的原因可能包括负载不匹配、损耗较大的元器件选用、工作频率过低等。

为了提高效率,我们可以通过优化元器件的选择、增加热管理措施、合理设计电源的负载等方式来减少能量损耗。

3.3 电磁干扰反激开关电源还常常伴随着电磁干扰问题,这对周围的其他设备和系统造成了噪声干扰。

在解决电磁干扰问题时,我们可以采取多种措施,例如优化电源布局、增加滤波器、合理设计接地方案等。

4. 解决措施与方法在了解了问题的根源之后,接下来可以采取一些具体的解决措施和方法来解决问题。

4.1 优化设计在电源设计中,合理选择元器件是非常关键的一步。

我们可以选用低损耗、高可靠性的元器件,同时也可以通过降低工作频率、增加输入输出滤波器等手段来优化设计。

4.2 加强散热和温度保护电源运行时产生的热量会影响其工作稳定性和寿命。

反激开关电源问题解决措施

反激开关电源问题解决措施激开关电源是一种常见的电源转换方式,具有高效率、小体积和大功率特点,广泛应用于各种电子设备中。

然而,由于其工作原理的特殊性,也存在着一些问题,如电磁干扰、热量过高、噪音大等。

本文将围绕这些问题提出相应的解决措施。

首先是电磁干扰问题。

激开关电源工作时,会产生高频电流和高频噪声,对周围的其他电子设备产生干扰。

针对这个问题,可以采取以下几个解决措施。

1. 优化线路布局:在设计电路板时,合理布局各个元件之间的距离,减小互相之间的电磁干扰。

同时,应尽量将高频信号的传输线路和低频信号的传输线路分开,减少相互干扰。

2. 添加滤波器:在输入和输出端口添加适当的滤波器,可以有效地滤除高频噪声,并减少干扰。

常见的滤波器有LC滤波器和脉冲变压器,能够通过消除回路共振或提供额外的电感来抑制噪声。

3. 外壳屏蔽:对于特别敏感的设备,可以在电源的外壳和线路之间添加合适的屏蔽层,有效地隔绝电磁干扰的传播。

其次是激开关电源热量过高问题。

由于激开关电源工作时会产生较多的热量,如果散热不良,可能会导致设备损坏。

为了解决这个问题,可以采取以下几个措施。

1. 散热设计:在电源的电路板上布置合理的散热元件,如散热片、散热鳍片等,以增加散热面积和散热效果。

如果设备的空间够大,还可以加装散热风扇来提高散热效果。

2. 优化元件选择:选择低损耗的开关管和电容,减少能量的损失和热量的产生。

此外,还可以选择工作频率更高的开关电源,因为频率越高,电源的体积就越小,相同功率下热量产生较少。

3. 合理布局:在设备设计中,应合理布局各个元件和线路,避免堆积,以便热量能够得到有效传导和散发。

另外,噪音问题也是激开关电源常见的一个问题。

激开关电源工作时,会产生一定的噪音,影响设备的稳定性和使用效果。

要解决这个问题,可以采取以下几个手段。

1. 优化电源设计:在设计电源时,应采用合适的开关管和电容,以减少电源开关时产生的噪声。

此外,还可以采取一些降低噪电流的措施,如增大电容容值、提高滤波效果等。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

反激式电源中电磁干扰及其抑制
1 电路介绍
反激式电源原理图。

图1 反激式电源原理图
输入为交流85~200V,经功率二极管整流桥变为直流,作为DC/DC反激变换器的输入,输出为三组直流:5V、15V、20V,另外还有一辅助电源5V,用来给光耦NEC2501供电。

控制电路为反馈控制,开关选用TOPSwitch电源芯片(TOP223)。

TOPSwitch为三端离线式PWM电源集成控制器,它将PWM控制器与功率开关MOSFET合为一体,采用TO-220或8脚DIP封装,除D、C 2脚外,其余6脚连在一起作为S端。

本电路中TOP223采用UDS&gt;700V的MOSFET,fs=100kHz。

在这个Flyback反激式电源中,变压器原边绕组33匝,副边有四组:6匝(对应于输出Uo2=5V)、11匝(对应于输出Uo3=15V)、12匝(对应于输出Uo1=20V)、6匝(对应于辅助电源U=5V)。

在副边,WY1和WY2为稳压器件,WY1输入在&ge;8V时,输出可稳在5V;WY2输入&ge;18V时,输出可稳在15V。

2 EMI分析
开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,所以开关电源本身就是一个噪声发生源。

开关电源的干扰按噪声干扰源种类可分为尖峰干扰和谐波干扰两种。

使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法就是采用耗能电路来削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。

2.1 网侧高次谐波电流
2.1.1 高次谐波电流的危害
参照图1,交流输入电压Vi经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,被电容C1平滑后成为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。

图2 滤波电容C1的ic1与uc1
由图2中电流波形可知,电流中含有高次谐波。

大量电流谐波分量倒流入电网,对电网造成谐波污染,一方面,产生&ldquo;二次效应&rdquo;,即电流经过线路阻抗造成谐波电压降,反过来使电网电压(原来是正弦波)也发生畸变;另一方面,会造成电路故障,如线路和配电变压器过热,谐波电流会引起电网LC谐振,或高次谐波电流流过电网的高压电容,使之过流、过热而爆炸等。

另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。

因此,必须想办法解决它。

2.1.2 高次谐波电流的抑制
1)最简单的办法是在整流桥与电容C1之间接入电感线圈L,用其阻止对电容C1较大的充电电流。

L对交流呈现感抗为&omega;L,电容充电电流的平均值常与放电直流电流值相等,则峰值电流被限制,导通角变大(&phi;&prime;&gt;&phi;)。

图3 电感的作用示意图
2)若线圈电感足够大,则电流导通角可达到180&deg;,电流近似正弦波,功率因数趋于1。

但是,在实际应用中,如果电感值太大,那么其体积重量随之变大,从而影响了电源的小型化,而且整流电压随着负载变化较大,因此,线圈L也不能太大。

本电路中共模扼流圈L2可起到电感的作用,其等效电感为L,则可抑制电容电流的高次谐波。

3)本电路中采用共模扼流圈L2()
(1)对开关电源二根进线而言,存在共模干扰(二根线上受干扰信号相对参考点大小、
方向相同)和差模干扰(二根线上受干扰信号相对参考点大小相等、方向相反)。

共模扼流圈。

图4 共模扼流圈的作用示意图
&mdash;&mdash;在差模干扰信号作用下,干扰源产生的电流i,在磁芯中产生方向相反的磁通 ,磁芯中等于没有磁通,线圈电感几乎为0,因此不能抑制差模干扰信号。

&mdash;&mdash;在共模干扰信号作用下,两线圈产生的磁通方向相同,有相互加强的作用,每一线圈电感值为单独存在时的两倍。

因此,这种绕法的电磁线圈对共模干扰有强的抑制作用。

本电路中在电网与整流桥之间插入一共模扼流圈,该扼流圈对电网频率的差模网侧电流呈现极低的阻抗,因而对电网频率的压降极低;而对电源产生的高频共模噪声,等效阻抗较高,因而可以得到希望的插入损耗。

(2)扼流圈L2与电容C10、C1组成低通滤波器
扼流圈L2的等效电感为L,以电源端作为输入,电网方向作为输出,则电路图。

图5 低通滤波器
其传递函数为
G(s)==,是一振荡环节。

频域G(j&omega;)=
幅值
A(&omega;)=|G(j&omega;)|=
L(&omega;)=20lgA(&omega;)=-20lg
在&omega;《 的低频段,A(&omega;)&asymp;1,L(&omega;)&asymp;0;
在&omega;《 的高频段,A(&omega;)&asymp;0,L(&omega;)&asymp;-40lg&omega;LC10。

A(&omega;),L(&omega;)随频率&omega;的变化。

图6 幅频与对数幅频特性曲线
由此可见,以上LC网络组成一个低通滤波器,可滤除&omega;0=以上的高次谐波。

2.2 开关缓冲电路
由于开关的快速通断,开关电流、电压波形为脉冲形式,产生噪声污染,既增大了电源输出的纹波,又影响电源的性能,因此,要想办法抑制。

本电路中,输入为交流85~200V,经整流桥后电容上的电压约为此交流有效值的1.2~1.4倍,最大时为Ucm=200&times;1.4=280V。

另外,变压器副边折合到原边的电压Up=Us&times;33/6,Us取副边第一绕组(5V绕组)的电压。

考虑到WY1输入&ge;8V,取10V,则Up=Us&times;33/6=10&times;33/6=55V。

那么开关关断时所要承受的总电压Ut=Ucm+Up=280+55=335V。

可见对开关的过压保护是必要的。

本Flyback电源中采用TOPSwitch开关,其内部有过压保护和缓冲电路。

为保险起见,在电路中还是加入了外部的过压保护电路(R21和C21)。

1)未加缓冲电路和加入缓冲电路之后开关管电压Ut和电流i及功耗Pt的波形。

由图7可知,加RC缓冲电路后,开关电压上升速率减慢,变小,噪声减弱,抑制了EMI。

另外,开关功耗变小,使管子不致因过流过热而损坏。

(a)未加缓冲电路 (b)加入缓冲电路之后
图7 缓冲电路的作用
缓冲电路中的R21是在开关开通,电容C21放电时起到限流作用,避免对管子的冲击。

2)对于开关开通时的电流冲击,因为有变压器原边线圈Np电感的限流,因此本电路中
没有加限流电感。

2.3 光耦隔离
由于控制电路对噪声敏感,一旦有噪声,将会引起控制电路中的控制信号紊乱,而严重影响电源的工作。

为了保证开关电源的正常工作,要求控制电路必须具有高精度和高稳定性,为此,必须将主电路与控制电路隔离。

本电路中,用NEC2501将电源中的两部分进行电隔离:一部分是作为控制电路电源的变压器副边辅助电源,另一部分是主电路。

这样就防止了噪声通过传导的途径传入到控制电路中。

3 为更好抑制EMI对电路的一些改进
本电路中主要的EMI是电源噪声对电网的干扰。

可将原来的共模扼流圈L2与电容C10、C1组成的滤波电路,改善为电路,则L1、L2、C1可除去差模干扰,L3、C2、C3可除去共模干扰。

L1、L2的磁芯为不易饱和的材质。

C1可选陶瓷电容,耐压必须考虑输入电压的最大可能值,通常选用0.22~0.47&mu;F。

L3是共模扼流圈。

选定C=C2=C3,截止频率f0,则可根据L3=计算L3;选定C1,截止频率f0,可根据L1=L2=计算L1、L2。

图8。

相关文档
最新文档