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开关电源的EMI怎么整改?美瑞电子解答

开关电源的EMI(电磁干扰)整改是一个复杂的过程,涉及多个方面和策略。以下是一些针对开关电源EMI整改的建议:


电路设计优化


  • 滤波电路优化:在开关电源输入端加 EMI 滤波器,用差模电容短路差模干扰电流,中间连线接地电容短路共模干扰电流,共模扼流圈衰减共模干扰信号。如在电源线上串联差模扼流圈、在地与导线之间并联电容器,组成 LC 滤波器进行滤波15

  • 吸收回路改进:开关管或二极管上易产生尖峰电压,可采用 RC/RCD 吸收回路,将浪涌能量泄放掉,限制浪涌电压幅度。也可在开关管集电极和输出二极管的正极引线上串接可饱和磁芯线圈或微晶磁珠,抑制反向浪涌电流1

  • 工作频率调整:采用开关频率调制技术,如随机频率法在电路开关间隔中加入随机扰动分量,或调制频率法在锯齿波中加入调制波,使开关干扰能量分散在较宽频带上,降低干扰频谱峰值1

元件选择与应用


  • 开关管选型:选用设计中考虑到高频抑制和开关瞬间震荡,并兼顾转换效率的开关管。不同品牌同耐压和电流容量的开关管,电磁骚扰可能相差较大5

  • 电容选择:选择高频特性良好的电容或在其上并联一个高频电容,降低高频阻抗,减少高频电流以差模方式传导到交流电源中形成传导骚扰5

  • 二极管选用:低压大电流整流回路中,可选用快速恢复的肖特基二极管;高压输出电路可选用其它快速恢复二极管或带软恢复特性的二极管5

电路板布局布线


  • 减少铜箔面积:尽量减小噪音电路节点的 PCB 铜箔面积,如开关管的漏极、集电极、初次级绕组的节点等3

  • 合理安排位置:使输入和输出端远离噪音元件,如变压器线包、磁芯、开关管散热片等;噪音元件远离外壳边缘;保持屏蔽体和散热片远离未使用电场屏蔽的变压器3

  • 优化线路走向:使拐弯节点和次级电路的元件远离初级电路的屏蔽体或者开关管的散热片;保持初级电路的摆动的节点和元件本体远离屏蔽或者散热片;开关电源的输入和输出线路分开布局,避免交叉穿越36

屏蔽与接地处理


  • 屏蔽措施:采用金属屏蔽罩或屏蔽壳,对电源和敏感设备进行屏蔽,阻挡电磁波传播。也可在电源的散热器上添加屏蔽罩,防止从散热器上的电容器和电感器产生的电磁辐射6

  • 接地设计:采用低阻抗和低电感的接地线,确保电流顺利流动,减少地线回路中的回流电流。将开关电源的地线和电源线分离,使用独立的线路进行连接,避免地线上的高频噪声干扰主电源线和其他信号线


总之,开关电源的EMI整改需要综合考虑多个方面和策略,包括滤波器应用、电感与电容组合、PCB设计优化、元件选择与优化、变压器绕制与屏蔽、元件布局与屏蔽、接地处理以及频率控制技术等。通过综合运用这些策略,可以有效提高开关电源的EMI性能,确保其符合相关标准和要求。


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