<del id="aymay"></del> 對(duì)于剛?cè)腴T電源行業(yè)的朋友來說，對(duì)于為什么要加強(qiáng)開關(guān)電源的EMC(電磁兼容性)，并不是很了解。其實(shí)開關(guān)電源是通過改變開關(guān)器件的導(dǎo)通比來控制輸出電壓和電流的大小，通常在幾十kHz以上的開關(guān)頻率下工作，當(dāng)開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，它將流過浪涌電流 Cdv/dt;當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，其兩端將會(huì)產(chǎn)生浪涌電壓Ldi/dt，形成較強(qiáng)的電磁干擾源。尤其近些年來，隨著半導(dǎo)體開關(guān)器件的不斷發(fā)展，開關(guān)頻率已經(jīng)提高到MHz數(shù)量級(jí)，從而就使得電磁干擾愈發(fā)嚴(yán)重。因此就必須要采用相應(yīng)的措施來加強(qiáng)其EMC。本文就將透過Buck變換器來看EMC問題。
Buck系統(tǒng)的電磁干擾
以下結(jié)合Buck變換器來具體討論電磁干擾產(chǎn)生的原因和條件，從而找出抑制和消除的方法。圖1是Buck變換器的原理結(jié)構(gòu)圖。
圖1 Buck原理結(jié)構(gòu)圖
主電路主要由功率開關(guān)管S、肖特基二極管D、濾波電容C、電感L、阻性負(fù)載Ro以及無感采樣電阻RL組成。此電路的基本參數(shù)是輸入端為36V鉛酸蓄電池，輸出要求為10A恒流，開關(guān)頻率為50kHz。控制芯片采用SG3525，驅(qū)動(dòng)芯片采用TLP250。輔助電源采用反激。主電路選擇合適的閉環(huán)參數(shù)是重要的一步，合適的閉環(huán)參數(shù)可以使電路穩(wěn)定，產(chǎn)生較小的EMD。
圖2是該系統(tǒng)的電磁兼容性示意圖，結(jié)合此圖分析系統(tǒng)所處的電磁環(huán)境及其相互作用的情況。顯然，電磁干擾既可發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，又有可能發(fā)生在系統(tǒng)之間。
圖2 系統(tǒng)的電磁兼容性示意圖
從圖2中可以看出，任何一種EMI均由三部分組成：騷擾源、耦合路徑和受擾體。騷擾源產(chǎn)生的干擾經(jīng)耦合途徑進(jìn)入受擾體，若干擾水平超出受擾體的敏感程度就會(huì)影響其正常工作而構(gòu)成干擾。與數(shù)字電路相比，由于開關(guān)電源功率開關(guān)管的高速開關(guān)動(dòng)作，它產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大;騷擾源主要集中在功率開關(guān)器件以及與之相連的高頻變壓器上;開關(guān)頻率不高，主要干擾形式是傳導(dǎo)干擾和近場(chǎng)干擾。一般解決EMD針對(duì)3方面：抑制騷擾源、切斷干擾途徑和提高受擾體的抗干擾能力。
由此可知Buck的主要騷擾源是開關(guān)管和功率二極管。由于開關(guān)頻率較高，傳輸?shù)哪芰坑执螅试陂_關(guān)過程中會(huì)產(chǎn)生很高的毛刺。
由于設(shè)計(jì)的開關(guān)電源的幾何尺寸遠(yuǎn)小于30MHz電磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的波長，因此，電磁干擾主要考慮的是傳導(dǎo)干擾。MOSFET在開關(guān)過程中產(chǎn)生的電壓尖峰和振蕩主要通過導(dǎo)線寄生電感和寄生電容干擾受擾體，開關(guān)過程越快，尖峰越高，振蕩越明顯，干擾越強(qiáng)。
