開關電源設計中減小EMI的方法
也就是說對電源來說,所有的傳導干擾都會通過輸入線,傳遞到測試接收器。
那么這些干擾如何傳遞到接收器的?又要如何來阻擋這些干擾傳遞到接收器呢?
先來看差模的概念,差模電流很容易理解,如下圖,
差模電流在輸入的火線和零線(或者正線到負線)之間形成回路,用基爾霍夫定理可以很容易理解,兩條線上的電流完全相等。
而這個差模電流除了包含電網(wǎng)頻率(或者直流)的低頻分量之外,還有開關頻率的高頻電流,如果開關頻率的電流不是正弦的,那么必然還有其諧波電流。
現(xiàn)在以最簡單的,具有PFC功能的DCM 反激電源為例子,(如上圖)
其輸入線上的電流如下:
如將其放大:
可以看到電流波形為,眾多三角波組成,但是其平均值為工頻的正弦。那么講輸入電流做傅立葉分析,可以得到:
可以看到,除了100Khz開關頻率的基波之外,還有豐富的諧波。繼續(xù)分析到更高頻率,可以看到:
如果不加處理,光差模電流就可以讓傳導超標。
那么如何,來阻擋這些高頻電流呢?最簡單有效的,就是加輸入濾波器。
例子1,在輸入端加一個RC濾波器:
在對輸入電流做傅立葉分析:
可以看到高頻諧波明顯下降
如果加LC濾波器:
對輸入電流做分析:
可以看到濾泡效果更好,但是在低頻點卻有處更高了。這個主要是LC濾波器諧振導致。
而實際 電路中,由于各種阻抗的存在。LC不太容易引起諧振,但是也會偶爾發(fā)生。
如果在傳導測試中發(fā)現(xiàn)低頻段,有非開關頻率倍頻的地方超標,可以考慮是否濾波器諧振。
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