关注电源引起的电磁干扰
2005-02-22 16:44:35
来源:磁材商情网
电磁干扰是电子设备和系统设计当中不能回避的问题。电源是把电子设备和电源网络联系起来的部分,因此电源引起的电磁干扰是电子设备值得认真关注的问题。实际上,电子设备均要求降低电源的电磁干扰(EMI)到规定的限值内,并保持电磁兼容(EMC)。忽略这个要求,电子设备将不可能通过强制性标准测试,并拖延电子设备投放市场的时间。
开关频率带来的问题
设计人员还应该把开关电源视为噪声源,它产生的噪声也可以耦合到敏感的设备中。一般一个电源具有一个开关电路,它给电容器充电。滤波器可以用来阻止开关信号流入电源线和其它设备。对滤波的要求,不同行业有不同的规定,军事上对开关频率衰减的要求是最严格的。
在发射测试方面,商业测试存在着另一个问题,直到几年前工程师们才开始关注。Gerke注释说:“我们进行传导发射测试是从30MHz开始向下测试,辐射发射测试是从30MHz开始向上测试。在大部分电源中,切换发生在50kHz和500kHz之间,因而30MHz以上的谐波不包含太多的能量,并且辐射信号几乎不引起什么问题。
为了提高电源的功效,设计人员提高开关频率,并使开关信号的脉冲边缘变得更陡。Gerke解释说:这些变化增大了在30MHz到100MHz范围里的辐射。
Gerke说:“为了满足EMI要求,我们将铁氧体磁环添加到FET(场效应晶体管)驱动电路中,以便略微降低晶体管开关速度。但是电源设计人员不希望我们减小开关速度,因为他们努力达到这个速度,以便电源有效运转。”
实际上,减小开关信号的谐波并不影响多少效率,能常少于1%。“如果我们在一个50kHz工作的电源中发现一个50MHz的EMI信号,我们需要去掉50MHz附近的谐波(第1000次谐波)。在这种情况下,去除这些高次谐波不会损失效率。”Gerke说,但,如果有一个开关电源工作在500kHz,发现在30MHz上存在一个别它引起的EMI问题,这时滤波谐波则会损失效率稍微多一些。
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