开关电源EMI问题解决方案
开关电源作为电子设备的重要组成部分,其高效、稳定、可靠等优点得到了广泛应用,但也存在着干扰等问题。开关电源的工作过程中,会产生电磁干扰(EMI),对于其他电子设备、通讯设备以及导航、雷达等精密仪器的工作正常性会产生影响。因此,解决开关电源EMI问题是非常关键的,本文将针对开关电源EMI问题,从源头出发,探讨其解决方案。
一、开关电源的主要干扰源集中在
1.输入端滤波不佳
开关电源接入电网时,必须通过输入端滤波器将其与电网隔离。但在现实生产中,输入端滤波组件的电感、电容等参数并不一定能够达到设计要求,这就会导致输入端共模干扰电压信号从传输线路中通过,使设备与电源之间的磁场相互干扰。
2.开关管切换时的尖峰电压与电流
开关管的切换时间虽然极短,但是在开关过程中会产生高频尖峰电压和电流,其频率在几十千赫、甚至上百兆赫,容易使得干扰信号的频率产生冲突,从而影响其他设备的运行。
3.输出端滤波不良
输出端口的二次滤波器是消除电源电压波动、尖峰电压和EMI的重要部分。如果输出端口的滤波效果不理想,就会使得干扰电磁波穿过电缆或者通过空气,影响到其他设备的工作。
二、开关电源EMI抑制的措施
1.输入端滤波
采取良好的输入端滤波器能够消除输入端干扰信号,减小干扰级别。目前常用的方法是采用大容量、大电感滤波器,抑制过渡过程中产生的高频干扰、降低噪声幅度。
2.开关管工作状态优化
在开关管的工作状态方面,采用硬开关换成软开关的方式,可以极大地减小尖峰电压和电流。对于现场需要长时间工作的设备应选择质量好、稳定性高的原件。另外,可通过添加阻抗、变压器等方法来更加有效地消除高频电流。
3.优化输出端滤波
在输出端进行能量滤波,降低噪声幅度和频率,是采取的另一种方法。选用输出端二次滤波器的话,在开关频率范围内增加L和C元件的阻抗差可以达到较好的滤波效果,且其过渡响应较好。
总之,开关电源EMI问题解决涉及到开关电源的结构及选材、输入端设计及过渡过程、开关管的工作状态优化、输出端滤波等多个方面。以检测行业为例,苏州中启检测有限公司就提供了OMI测试和EMI测试等全面的电磁兼容测试事项,帮助企业进行充分的检测和定位,以避免电磁兼容问题的出现。通过科学合理的开、关电源EMI问题解决方案,能够保证电子设备之间相互协作,使得整个设备更加稳定、安全、可靠。