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網(wǎng)友齊討論:如何降低電源的輻射干擾?

發(fā)布時間:2013-12-19 來源:電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇 責任編輯:cicy

【導讀】如今電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇的“每周一問”的活動正在如火如荼的進行,本期我們很榮幸的邀請到開關(guān)電源專家陶顯芳老師擔任我們的出題嘉賓,給我們網(wǎng)友提出了一道耐人尋味的題。想看看廣大網(wǎng)友都是怎么答題的嗎?今天小編就選取幾個活躍的網(wǎng)友的評論,給大家仔細的瞧瞧!

 此文章出自該貼:    【每周一問第三期】為什么以下三種方法可以降低電源的輻射干擾?

請聽題:
一款電源的輻射干擾超標20db,采用下述方法處理后,完全達標。
(1)在所有的整流二極管的一端串聯(lián)一小磁珠;
(2)在開關(guān)管的控制極串聯(lián)一電阻,并在控制極并一50p的電容到地;
(3)在所有的整流二極管兩端并聯(lián)一個470p電容。
問答:
1、為什么在所有的整流二極管的一端串聯(lián)一小磁珠可以降低輻射干擾?
2、為什么在開關(guān)管的控制極串聯(lián)一電阻,并在控制極并一50p的電容到地,可以降低輻射干擾?
3、為什么在所有的整流二極管兩端并聯(lián)一個470p電容,可以降低輻射干擾?

讓我們來看看大家是怎么回答的吧!首先給大家看看mic29的答案:

1、為什么在所有的整流二極管的一端串聯(lián)一小磁珠可以降低輻射干擾?
我認為串磁珠無法降低di/dt,但可以吸收高頻諧波的輻射能量,因而降低EMI,這個與串可飽和電感來直接降低di/dt屬于不同的抑制原理,可飽和電感是直接抑制二極管TRR的對策,也就是直接抑制di/dt,但成本相較于磁珠則相當高,應(yīng)該在百倍以上。

2、為什么在開關(guān)管的控制極串聯(lián)一電阻,并在控制極并一50p的電容到地,可以降低輻射干擾?
從兩個方面解釋:第一是將之視為RC濾波,可抑制IC送給MOS的控制信號中的高頻諧波電流,讓高頻諧波電流以更短路徑、更小回路面積回到IC。
其次,加電阻后路徑阻抗變大,依t=RC來看,miller電容充放電的時間都變長,也就是MOS on/off時產(chǎn)生的di/dt與dv/dt都下降,EMI也就變好了。

3、為什么在所有的整流二極管兩端并聯(lián)一個470p電容,可以降低輻射干擾?
以直觀來看,C8可減緩D6的端電壓變化,也就是降低dv/dt,也就降低二極管N極經(jīng)雜散電容產(chǎn)生的共模電流(i=C*dv/dt),EMI自然變好。

再來看看化二為一是怎么回答的:
1、為什么在整流二極管的一端串聯(lián)一小磁珠可以降低輻射干擾?
應(yīng)該是次級整流二極管的一端串聯(lián)小磁珠,本人尚未在初級整流電路中有人串聯(lián)磁環(huán)(主要指AC220V/DC電源模塊)
A)次級整流二極管串聯(lián)磁珠:小磁珠可以吸收次級整流二極管產(chǎn)生的高頻的di/dt干擾,同時增加整流二極管側(cè)電容的濾波效果(由于濾波電容存在等效串聯(lián)電容ESL削弱了電容本身的旁路或高頻濾波作用,會在開關(guān)電源輸出端出現(xiàn)頻率高的尖峰干擾)。
B)初級整流二極管串聯(lián)磁珠:開關(guān)電源工作時,開關(guān)管高頻通斷,經(jīng)由變頻變壓壓器的初級線圈、開關(guān)管和輸入濾波電容形成了一個高頻電流環(huán)路。這個環(huán)路的存在,就可能對空間形成電磁輻射。輻射的騷擾強度與IAf*F的乘積成正比,其中,I是高頻電流環(huán)路的電流強度;A是環(huán)路包圍的面積;f是電流頻率。在初級串聯(lián)磁珠,主要是衰減或吸收開關(guān)管高頻的諧波。

2、為什么在開關(guān)管的控制極串聯(lián)一電阻,并在控制極并一50p的電容到地,可以降低輻射干擾? 
開關(guān)管的開/關(guān)過程(開關(guān)頻率調(diào)制一般在100KHZ左右),將產(chǎn)生很大的di/dt、du/dt,在控制極并聯(lián)“電容+電阻”,能夠降低其開關(guān)管的上升/下降沿,即減小開關(guān)管的高頻諧波(該諧波很容易引起EMI問題),并減小尖峰電壓的幅度。

3、為什么在所有的整流二極管兩端并聯(lián)一個470p電容,可以降低輻射干擾?
應(yīng)該是在次級整流二極管兩端并聯(lián)“470pf電容+電阻”,主要原因是——整流二極管在關(guān)斷時,存在反向恢復電流,容易與電路的寄生電感等形成高頻振蕩,串聯(lián)了小磁珠,就是衰減或吸收這種干擾。次級整流回路中的二極管在正向?qū)〞rPN結(jié)被充電;在加反向電壓時(截止),積累的電荷將被拋散,并因此產(chǎn)生反向電流,這個過程非常短暫。所在在分布電感(如變壓器的漏感等)和分布電容(如二極管的結(jié)電容等)存在的回路里,實際上構(gòu)成了一個高頻的諧振電路,當二極管截止瞬間的電流變化非常劇烈時,在整個次級整流回路中會產(chǎn)生高頻衰減振蕩,形成對外界的差模輻射。

除了以上兩位答題比較詳細以外,以下網(wǎng)友也給大家做了合理的解釋,也可供大家參考一下。

terrysun的答案:
1.串聯(lián)磁珠,吸收高頻信號,避免高頻信號返回到電力線;
2.降低開關(guān)管開關(guān)速度,減少高頻振蕩,但開關(guān)管可能會發(fā)熱比以前大;
3.避免二極管反向回復引起的輻射;

dwdsp的答案:
1、小磁珠可以緩沖尖峰波
2、一般控制極電流較小而敏感,串聯(lián)電阻并電容到地可以組成簡單的阻容濾波電路的。
3、整流二極管開關(guān)的過程會產(chǎn)生瞬變,導致電壓電流突變,并電容可以吸收多余的電荷。

那么你呢?對以上問題你還有其他的答案,或者是你贊成以上網(wǎng)友的一些看法嗎,如果你能夠在該貼中作答,跟這些網(wǎng)友分享交流,相信你會對此記憶更深刻,進步更快,你說對嗎?

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