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新聞資訊

開關(guān)電源雜散參數(shù)影響耦合通道的特性

2018/10/29

  在傳導(dǎo)騷擾頻段(<30MHz),多數(shù)開關(guān)電源騷擾的耦合通道是可以用電路網(wǎng)絡(luò)來描述的。但是,在開關(guān)電源中的任何一個(gè)實(shí)際元器件,如電阻器、電容器、功率電感器乃至開關(guān)管、二極管都包含有雜散參數(shù),且研究的頻帶愈寬,等值電路的階次愈高,因此,包括各元器件雜散參數(shù)和元器件間的耦合在內(nèi)的開關(guān)電源的等效電路將復(fù)雜得多。

  在高頻時(shí),雜散參數(shù)對(duì)耦合通道的特性影響很大,分布電容的存在成為電磁騷擾的通道。另外,在開關(guān)管功率較大時(shí),集電極一般都需加上散熱片,散熱片與開關(guān)管之間的分布電容在高頻時(shí)不能忽略,它能形成面向空間的輻射騷擾和電源線傳導(dǎo)的共模騷擾。

  簡(jiǎn)單的說:在高頻段>1MHZ時(shí),開關(guān)電源系統(tǒng)對(duì)地就存在分布電容;系統(tǒng)的關(guān)鍵信號(hào),關(guān)鍵走線對(duì)地都存在分布電容;分布電容形成對(duì)地回到L,N的共模干擾信號(hào)。同時(shí)分布電容的環(huán)路形成對(duì)空間的輻射干擾。

  輻射干擾共模與差模信號(hào)的磁場(chǎng)分布。

  1.差模電流的磁場(chǎng)主要集中在差模電流構(gòu)成的回路面積之內(nèi),

  而回路面積之外的磁力線會(huì)相互抵消;

  2.共模電流的磁場(chǎng),在回路面積之外,

  共模電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同,磁場(chǎng)強(qiáng)度反而加強(qiáng)。

  注意:

  關(guān)于輻射的一個(gè)重要基本概念是:電流導(dǎo)致輻射,而非電壓。

  輻射干擾共模與差模信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)特性。

  1.較小的共模電流能夠產(chǎn)生強(qiáng)度很高的輻射;

  2.很多因素都能導(dǎo)致共模電流;

  比如:

  A.電網(wǎng)串入共模干擾電壓-(我們EMS的部分模擬測(cè)試)

  B.輻射干擾(如雷電,設(shè)備電弧,附近電臺(tái),大功率輻射源)在信號(hào)線上感應(yīng)出共模干擾。

  C.接地電壓不一樣。也就是說地電位差異引入共模干擾。

  D.也包括設(shè)備內(nèi)部電線對(duì)電源線的影響。

  數(shù)據(jù)結(jié)果-40dB 測(cè)試數(shù)據(jù)分析:

  Data1: 一個(gè)20mA的差模電流,

  在30MHZ時(shí),將在3m遠(yuǎn)的地方產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度為100uV/m的輻射電場(chǎng)。

  Data2: 一個(gè)8uA的共模電流,

  在30MHZ時(shí),將在3m遠(yuǎn)的地方產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度為100uV/m的輻射電場(chǎng)。

  很小的共模電流 和 很大的差分電流產(chǎn)生大小相等的RF能量。

  原因:共模電流不能在RF返回路徑中進(jìn)行磁力線的抵消。

  電子產(chǎn)品:開關(guān)電源系統(tǒng)EMI-輻射騷擾系統(tǒng)分布參數(shù)影響的電磁場(chǎng)環(huán)路分析

  開關(guān)電源系統(tǒng)對(duì)地就存在分布電容;系統(tǒng)的關(guān)鍵信號(hào),關(guān)鍵走線對(duì)地都存在分布電容;共模電流通過布局布線流經(jīng)系統(tǒng)的信號(hào)線及電纜的分布電容形成對(duì)地 回到L,N的共模干擾信號(hào)。同時(shí)分布電容的環(huán)路形成對(duì)空間的輻射干擾。

  其中>30MHZ以上 為輻射發(fā)射的天線接收;即共模輻射在空間產(chǎn)生電磁場(chǎng),此時(shí)被輻射騷擾測(cè)試接收天線接收后,那么就形成了產(chǎn)品對(duì)外的輻射騷擾。

  對(duì)電子產(chǎn)品的EMC的三大思考問題?

  A.信號(hào)(源) 在哪里?

 �。ㄍ獠扛蓴_源EMS +內(nèi)部騷擾源EMI)

  B.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 是這樣的嗎?

 �。óa(chǎn)品外部接地 系統(tǒng)內(nèi)部有接地端子或者浮地設(shè)計(jì)等等)

  C.地的連接 還有更好的方法嗎?

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