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隔離電源模塊EMI和輸出噪音對策

2020-09-19

EMIElectro Magnetic Interference)電磁干擾,是電波和高頻電磁波成為噪聲,影響電子設備或是會造成影響的電磁波。傳導噪聲,是經由線纜和基板配線傳導的噪聲輻射噪聲,是釋放到空氣中的噪聲差模(普通模式)噪聲,是發生在電源線之間,且傳送方向和電流相同的噪聲共模噪聲,是透過金屬外殼等,穿過游離電容等,回到信號源頭的噪聲。 

 

電源模塊電路的EMI會影響其他電路,所以必須實施EMI對策。基本上在大電流開關節點和線路,增加整合阻抗和具備旁路/過濾功能的電容器、電阻/電容器電路。

 

如上圖所示:例如輸出整流二極管增加RC緩沖電路和輸入緩沖相同,降低ON/OFF時產生的峰波。一次側和二次側間增加Y電容器增加在一次側和二次側的接地之間。經由絕緣變壓器的繞組間電容器,是降低一次側的開關噪聲使二次側產生的共模噪聲的代表性方法之一。Y-電容器的額定電壓必須和變壓器的絕緣耐壓同等。

 

MOSFET Q1的漏極-源極間增加電容器為降低起因于高速開關OFF時的浪涌,而在MOSFET的漏極-源極間增加電容器的方法。這也是緩沖電路的一種,但是會增加損耗,因此必須注意溫度上升狀況。

 

電源模塊的輸出電壓上存在著取決于開關頻率的紋波,以及高頻諧波、電感和電容器所引起的噪聲。當這些噪聲造成困擾時,可以在輸出增加LC濾波器有效解決該困擾。不論何種方式,都必須測量噪聲、確認噪聲對設備造成哪些影響。無法定量測量值時,或許可以從設備的S/N等、性能層面,來掌握是否會造成影響。

 

電源模塊噪聲的產生和基板布局、部件配置、部件性能等有關系。視實際情況而定,將LC濾波器由簡單的L型,升級成π型和T型,以及在電路基板上加必須的屏蔽等。視設備的規格而定,還必須符合例如國際無線電干擾特別委員會(CISPR)規范等噪聲、設備相關規范。必須遵照規范規格,是最初設計時就必須謹記