無錫宏銳電氣有限公司是專業(yè)從事交直流穩(wěn)壓器(穩(wěn)壓電源)、變壓器、蓄電池、太陽能逆變器等電源領(lǐng)域產(chǎn)品的應(yīng)用咨詢、銷售及應(yīng)用技術(shù)服務(wù)于一體的公司.
開關(guān)穩(wěn)壓器的輻射分析
在工業(yè)、醫(yī)療和汽車環(huán)境中,散熱少、效率高對應(yīng)用很重要,因此通常用開關(guān)穩(wěn)壓器替代換線性穩(wěn)壓器。此外,開關(guān)穩(wěn)壓器一般是輸入電源總線上的第一個有源組件,因此對整個產(chǎn)品設(shè)計的EMI性能有很大的影響。傳導(dǎo)輻射依賴于連接到產(chǎn)品上的導(dǎo)線和走線。既然噪聲局限于設(shè)計中的特定端子或連接器,那么如上面已經(jīng)提到的那樣,在開發(fā)過程中,常??梢酝ㄟ^良好的布局或濾波器設(shè)計,相對較早地確保滿足傳導(dǎo)輻射要求。
一、穩(wěn)壓器輻射 EMI 則完全是另一回事。電路板上攜帶電流的所有東西都輻射電磁場。電路板上的每一條走線都是天線,每一個銅平面都是諧振器。除了純正弦波或 DC 電壓,任何信號都產(chǎn)生遍布信號頻譜的噪聲。即使進行了仔細設(shè)計,在系統(tǒng)進行測試之前,電源設(shè)計師也從不會真正知道輻射 EMI 有多嚴重。而直到設(shè)計基本完成,才會正式進行輻射 EMI 測試。
二、濾波器常常用來降低 EMI,降低某個頻率或某個頻率范圍內(nèi)的干擾強度。通過增加金屬屏蔽和磁屏蔽,可以衰減經(jīng)由空間輻射的那部分能量。通過增加鐵氧體珠和其他濾波器,可以降伏依賴 PCB 走線的那部分能量 (傳導(dǎo)輻射)。EMI 不可能徹底消除,但是可以衰減到其他通信、信號處理和數(shù)字組件可接受的水平。此外,穩(wěn)壓器為了確保符合工業(yè)和汽車系統(tǒng)要求,幾家監(jiān)管機構(gòu)執(zhí)行了一些標準。
三、采用表面貼裝技術(shù)的新式輸入濾波器組件比通孔式組件性能高。然而,這種改進卻抵不過今天高頻開關(guān)穩(wěn)壓器日益提高的要求。在更高的工作頻率上要求非常短的最短接通和斷開時間,導(dǎo)致因開關(guān)轉(zhuǎn)換更快而帶來更高次諧波分量,因此增大了輻射噪聲。不過,要獲得更高的轉(zhuǎn)換效率,就需要這樣高的開關(guān)速度。開關(guān)電容器充電泵沒有這種問題,因為這種充電泵以低得多的開關(guān)頻率工作,而且最重要的是,可以容許較慢的開關(guān)切換而不會降低效率。
四、熟練的 PCB 設(shè)計師會設(shè)計很小的熱環(huán)路,并使屏蔽接地層盡可能靠近激活層。然而,要在去耦組件中存儲充足的能量,對器件引腳布局、封裝結(jié)構(gòu)、熱設(shè)計和封裝尺寸就會有一定的要求,這些要求決定了最小熱環(huán)路尺寸。使問題更加復(fù)雜的是,在典型平面印刷電路板中,走線之間高于 30MHz 的磁性或變壓器型耦合將減弱所有濾波效果,因為諧波頻率越高,不希望的磁耦合就越有效。
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