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                  開關(guān)電源設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和技巧
                  2024-10-23
                      開關(guān)電源的特征即是發(fā)生強(qiáng)電磁噪聲,若不加嚴(yán)格控制,將發(fā)生極大的攪擾。下面介紹的技能有助于下降開關(guān)電源噪聲,能用于高靈敏度的模仿電路。
                      1、電路和器材的挑選
                      一個(gè)要害點(diǎn)是堅(jiān)持dv/dt和di/dt在較低水平,有很多電路經(jīng)過減小dv/dt和/或di/dt來減小輻射,這也減輕了對(duì)開關(guān)管的壓力,這些電路包含ZVS(零電壓開關(guān)).ZCS(零電流開關(guān)).共振形式。(ZCS的一種).SEPIC(單端初級(jí)電感轉(zhuǎn)換器).CK(一套磁構(gòu)造,以其發(fā)明者命名)等。
                      減小開關(guān)時(shí)間并非必定就能導(dǎo)致功率的進(jìn)步,因?yàn)榇判栽腞F振動(dòng)需求強(qiáng)損耗的緩沖,終究能夠觀察到不斷削弱的回程。運(yùn)用軟開關(guān)技能,盡管會(huì)略微下降功率,但在節(jié)約本錢和濾波/屏蔽所占用空間方面有更大的優(yōu)點(diǎn)。
                      2、阻尼
                      為了維護(hù)開關(guān)管免受因?yàn)榧纳鷧?shù)等要素導(dǎo)致的振動(dòng)尖峰電壓的沖擊常需求阻尼,阻尼器連到有疑問的線圈上,這也能夠減小發(fā)射。
                      阻尼器有多種類型:從EMC視點(diǎn)看,RC阻尼器通常在EMC上是最佳的,但比別的的發(fā)熱多一些。權(quán)衡各方面的利害,在緩沖器中應(yīng)慎重運(yùn)用理性電阻。
                      3、散熱器
                      散熱器與集電極或TO247功率器材的漏極之間有50pF的電容,因而能夠發(fā)生很強(qiáng)的發(fā)射。僅僅直接地把散熱片連到機(jī)殼,這僅僅把噪聲引向大地,很也許不能減小整體發(fā)射水平。
                       較好的做法是:把它們連到一恰當(dāng)?shù)碾娐方Y(jié)點(diǎn)——一次整流輸出端,但要注意安全請(qǐng)求。具有屏蔽效果的絕緣阻隔片能夠銜接到開關(guān)管上,把它們屏蔽內(nèi)層接至一次整流端,散熱片要么懸浮要么連到機(jī)殼。
                      散熱片也能夠經(jīng)過電容連到有風(fēng)險(xiǎn)電壓的線上,電容的引線和PCB軌線構(gòu)成的電感也許會(huì)與電容“諧振”,這可對(duì)處理某些格外頻率上的疑問格外有用。應(yīng)該在樣機(jī)上屢次試驗(yàn),終究找到散熱片的最佳裝置辦法。
                      4、整流器材
                      用于一次電源上的整流器和二次整流器,因?yàn)槠浞聪螂娏?,能夠?qū)е潞芏嗟脑肼暎罴堰\(yùn)用疾速軟開關(guān)類型的器材。
                      5、磁性元件有關(guān)疑問及處理方案
                      格外需注意的是電感和變壓器的磁路要閉合。例如,用環(huán)形或無縫磁芯,環(huán)形鐵粉芯適合于存儲(chǔ)磁能的場(chǎng)合,若在磁環(huán)上開縫,則需一個(gè)徹底短路環(huán)來減小寄生走漏磁常。
                      初級(jí)開關(guān)噪聲會(huì)經(jīng)過阻隔變壓器的線圈匝間電容寫入到次級(jí),在次級(jí)發(fā)生共模噪聲,這些噪聲電流難以濾除,并且因?yàn)榱鬟^途徑較長(zhǎng),便會(huì)發(fā)生發(fā)射表象。
                      一種很有用的技能是將次級(jí)地用小電容銜接到初級(jí)電源線上,從而為這些共模電流供給一條回來途徑,但要注意安全,千萬別超出安全規(guī)范標(biāo)明的總的走漏地電流,這個(gè)電容也有助于次級(jí)濾波器非常好的作業(yè)。
                      線圈匝間屏蔽(阻隔變壓器內(nèi))能夠更有用地按捺次級(jí)上感應(yīng)的初級(jí)開關(guān)噪聲。盡管也曾有過五層以上的屏蔽,但三層屏蔽更多見。接近初級(jí)線圈的屏蔽通常連到一次電源線上,接近次級(jí)線圈的屏蔽常常連到公共輸出地(若有的話),中心屏蔽體通常連到機(jī)殼。在樣機(jī)期間最佳重復(fù)試驗(yàn)以找到線圈匝間屏蔽的最佳的銜接方法。
                      以上兩項(xiàng)技能也能減小輸入端上感應(yīng)的次級(jí)開關(guān)噪聲。恰當(dāng)巨細(xì)的輸出電感能夠?qū)⒋渭?jí)溝通波形成為半正弦波,因而能夠顯著地減小變壓器繞組間噪聲(直流紋波)。

                   
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