搞定LED電源的電磁干擾,不是難題！

　　最近中國(guó)的LED電源廠家都在忙什么?

　　有的網(wǎng)友可能有所耳聞， 7月16日中國(guó)國(guó)家認(rèn)監(jiān)委下文，把LED驅(qū)動(dòng)電源納入3C強(qiáng)制認(rèn)證范疇。新版規(guī)則于2014年9月1日起正式實(shí)施，調(diào)整新增產(chǎn)品自2015年9月1日起，未經(jīng)認(rèn)證不得擅自出廠、銷售、進(jìn)口或者在其他經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中使用LED電源。

　　解決LED電源電磁干擾問(wèn)題，是3C認(rèn)證順利通過(guò)不可繞過(guò)的一環(huán)，由此可知，LED電源廠家都在為認(rèn)證，忙著解決LED電源電磁干擾問(wèn)題呢。

　　熟悉電源電路設(shè)計(jì)的朋友們都知道，在LED電源的設(shè)計(jì)過(guò)程中，電磁干擾EMI是個(gè)不小的難題，那么如何能解決這個(gè)問(wèn)題?

　　本文將從這一角度來(lái)分享對(duì)電磁兼容性的處理，讓電磁干擾不再是難題!

　　一，影響EMC的幾個(gè)因素

　　(1)驅(qū)動(dòng)電源的電路結(jié)構(gòu)

　　最初的LED電源就是線性電源，但是線性電源在工作時(shí)會(huì)以發(fā)熱的形式損耗大量能量。線性電源的工作方式，使他從高壓變低壓必須有將壓裝置，一般的都是變壓器，再經(jīng)過(guò)整流輸出直流電壓。雖然笨重，發(fā)熱量大，優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)外干擾小，電磁干擾小，也容易解決。

　　而現(xiàn)在使用比較多的LED開(kāi)關(guān)電源，都是以 PWM形式的LED驅(qū)動(dòng)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)。在導(dǎo)通時(shí)，電壓低，電流大;關(guān)斷時(shí)，電壓高，電流小，因此功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗也很小。缺點(diǎn)比較明顯的是，電磁干擾(EMI)也更嚴(yán)重。

　　(2)開(kāi)關(guān)頻率

　　LED電源的電磁兼容出現(xiàn)問(wèn)題一般是開(kāi)關(guān)電路的電源中。而開(kāi)關(guān)電路是開(kāi)關(guān)電源的主要干擾源之一。

　　開(kāi)關(guān)電路是LED驅(qū)動(dòng)電源的核心，開(kāi)關(guān)電路主要由開(kāi)關(guān)管和高頻變壓器組成。它產(chǎn)生的du/dt具有較大幅度的脈沖，頻帶較寬且諧波豐富。

　　這種高頻脈沖干擾產(chǎn)生的主要原因是：開(kāi)關(guān)管負(fù)載為高頻變壓器初級(jí)線圈，是感性負(fù)載。

　　開(kāi)關(guān)脈沖尖峰

　　圖1：開(kāi)關(guān)脈沖尖峰的產(chǎn)生

　　導(dǎo)通瞬間，初級(jí)線圈產(chǎn)生很大的涌流，并在初級(jí)線圈的兩端出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓;斷開(kāi)瞬間，由于初級(jí)線圈的漏磁通，致使部分能量沒(méi)有從一次線圈傳輸?shù)蕉尉€圈，電路中形成帶有尖峰的衰減振蕩，疊加在關(guān)斷電壓上，形成關(guān)斷電壓尖峰。

　　高頻脈沖產(chǎn)生更多的發(fā)射，周期性信號(hào)產(chǎn)生更多的發(fā)射。在LED電源系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生電流尖峰信號(hào)，而當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電流尖峰信號(hào)。這就電磁干擾根源之一。

　　(3)接地

　　在所有EMC題目中，主要題目是不適當(dāng)?shù)慕拥匾鸬?。有三種信號(hào)接地方法：?jiǎn)吸c(diǎn)、多點(diǎn)和混合。在開(kāi)關(guān)電路頻率低于1MHz時(shí)，可采用單點(diǎn)接地方法，但不適宜高頻;在高頻應(yīng)用中，最好采用多點(diǎn)接地?；旌辖拥厥堑皖l用單點(diǎn)接地，而高頻用多點(diǎn)接地的方法。地線布局是關(guān)鍵，高頻數(shù)字電路和低電平模擬電路的接地電路盡不能混合。

　　(4)PCB設(shè)計(jì)

　　適當(dāng)?shù)挠∷㈦娐钒?PCB)布線對(duì)防止EMI是至關(guān)重要的。

　　(5)智能LED電源的復(fù)位電路設(shè)計(jì)

　　在LED電源中，有不少智能LED電源采用單片機(jī)控制，并且有的LED電源采用單片機(jī)控制開(kāi)關(guān)電路的占空比，單片機(jī)的看門狗系統(tǒng)對(duì)整個(gè)LED電源的運(yùn)行起著特別重要的作用，由于所有的干擾源不可能全部被隔離或往除，一旦進(jìn)進(jìn)CPU干擾程序的正常運(yùn)行，那么復(fù)位系統(tǒng)結(jié)合軟件處理措施就成了一道有效的糾錯(cuò)防御的屏障了。常用的復(fù)位系統(tǒng)有以下兩種：

　?、偻獠繌?fù)位系統(tǒng)。外部“看門狗”電路可以自己設(shè)計(jì)也可以用專門的“看門狗”芯片來(lái)搭建。這樣，假如程序系統(tǒng)陷進(jìn)一個(gè)死循環(huán)，而該循環(huán)中恰巧有著“喂狗”信號(hào)的話，那么該復(fù)位電路就無(wú)法實(shí)現(xiàn)它的應(yīng)有的功能了。

　?、诂F(xiàn)在越來(lái)越多的LED電源都帶有自己的片上復(fù)位系統(tǒng)，這樣用戶就可以很方便的使用其內(nèi)部的復(fù)位定時(shí)器了，但是，有些智能LED電源的控制電路復(fù)位指令太過(guò)于簡(jiǎn)單，這樣也會(huì)存在象上述死循環(huán)那樣的“喂狗”指令，使其失往監(jiān)控作用。