1 引言
随着开关频率的提高以及功率密度的增加,开关电源内部的电磁环境越来越复杂,其电磁兼容问题成为电源设计中的一大重点,同时也成为电源设计工作的一大难点。常规设计方法中,依靠经验设计处理EMC问题,样机建立完毕之后才能对EMC问题做最后的考虑。传统的EMC的补救办法只能增加额外的元器件,而增加元件有可能影响原始的控制环带宽,造成重新设计整个系统的最坏情况,增加了设计成本。为了避免出现这样的情况,需要在设计过程中考虑EMC的问题,对开关电源的EMI进行一定精度的分析和预测,并根据干扰产生的机理及其在各频带的分布情况改进设计,降低EMI水平,从而降低设计成本。
2 开关电源EMI特点及分类
对开关电源传导电磁干扰进行预测,首先需要明确其产生机理以及噪声源的各项特性。由于功率开关管的高速开关动作,其电压和电流变化率都很高,上升沿和下降沿包含了丰富的高次谐波,所以产生的电磁干扰强度大;开关电源的电磁干扰主要集中在二极管、功率开关器件以及与其相连的散热器和高频变压器附近;由于开关管的开关频率从几十kHz到几MHz,所以开关电源的干扰形式主要是传导干扰和近场干扰。其中,传导干扰会通过噪声传播路径注入电网,干扰接入电网的其他设备。
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