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隔离电源模块EMI和输出噪音对策

2020-09-19

EMIElectro Magnetic Interference)电磁干扰,是电波和高频电磁波成为噪声,影响电子设备或是会造成影响的电磁波。传导噪声,是经由线缆和基板配线传导的噪声辐射噪声,是释放到空气中的噪声差模(普通模式)噪声,是发生在电源线之间,且传送方向和电流相同的噪声共模噪声,是透过金属外壳等,穿过游离电容等,回到信号源头的噪声。 

 

电源模块电路的EMI会影响其他电路,所以必须实施EMI对策。基本上在大电流开关节点和线路,增加整合阻抗和具备旁路/过滤功能的电容器、电阻/电容器电路。

 

如上图所示:例如输出整流二极管增加RC缓冲电路和输入缓冲相同,降低ON/OFF时产生的峰波。一次侧和二次侧间增加Y电容器增加在一次侧和二次侧的接地之间。经由绝缘变压器的绕组间电容器,是降低一次侧的开关噪声使二次侧产生的共模噪声的代表性方法之一。Y-电容器的额定电压必须和变压器的绝缘耐压同等。

 

MOSFET Q1的漏极-源极间增加电容器为降低起因于高速开关OFF时的浪涌,而在MOSFET的漏极-源极间增加电容器的方法。这也是缓冲电路的一种,但是会增加损耗,因此必须注意温度上升状况。

 

电源模块的输出电压上存在着取决于开关频率的纹波,以及高频谐波、电感和电容器所引起的噪声。当这些噪声造成困扰时,可以在输出增加LC滤波器有效解决该困扰。不论何种方式,都必须测量噪声、确认噪声对设备造成哪些影响。无法定量测量值时,或许可以从设备的S/N等、性能层面,来掌握是否会造成影响。

 

电源模块噪声的产生和基板布局、部件配置、部件性能等有关系。视实际情况而定,将LC滤波器由简单的L型,升级成π型和T型,以及在电路基板上加必须的屏蔽等。视设备的规格而定,还必须符合例如国际无线电干扰特别委员会(CISPR)规范等噪声、设备相关规范。必须遵照规范规格,是最初设计时就必须谨记