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网友齐讨论:如何降低电源的辐射干扰?

发布时间:2013-12-19 来源:电子元件技术网论坛 责任编辑:cicy

【导读】如今电子元件技术网论坛的“每周一问”的活动正在如火如荼的进行,本期我们很荣幸的邀请到开关电源专家陶显芳老师担任我们的出题嘉宾,给我们网友提出了一道耐人寻味的题。想看看广大网友都是怎么答题的吗?今天小编就选取几个活跃的网友的评论,给大家仔细的瞧瞧!

 此文章出自该贴:    【每周一问第三期】为什么以下三种方法可以降低电源的辐射干扰?

请听题:
一款电源的辐射干扰超标20db,采用下述方法处理后,完全达标。
(1)在所有的整流二极管的一端串联一小磁珠;
(2)在开关管的控制极串联一电阻,并在控制极并一50p的电容到地;
(3)在所有的整流二极管两端并联一个470p电容。
问答:
1、为什么在所有的整流二极管的一端串联一小磁珠可以降低辐射干扰?
2、为什么在开关管的控制极串联一电阻,并在控制极并一50p的电容到地,可以降低辐射干扰?
3、为什么在所有的整流二极管两端并联一个470p电容,可以降低辐射干扰?

让我们来看看大家是怎么回答的吧!首先给大家看看mic29的答案:

1、为什么在所有的整流二极管的一端串联一小磁珠可以降低辐射干扰?
我认为串磁珠无法降低di/dt,但可以吸收高频谐波的辐射能量,因而降低EMI,这个与串可饱和电感来直接降低di/dt属于不同的抑制原理,可饱和电感是直接抑制二极管TRR的对策,也就是直接抑制di/dt,但成本相较于磁珠则相当高,应该在百倍以上。

2、为什么在开关管的控制极串联一电阻,并在控制极并一50p的电容到地,可以降低辐射干扰?
从两个方面解释:第一是将之视为RC滤波,可抑制IC送给MOS的控制信号中的高频谐波电流,让高频谐波电流以更短路径、更小回路面积回到IC。
其次,加电阻后路径阻抗变大,依t=RC来看,miller电容充放电的时间都变长,也就是MOS on/off时产生的di/dt与dv/dt都下降,EMI也就变好了。

3、为什么在所有的整流二极管两端并联一个470p电容,可以降低辐射干扰?
以直观来看,C8可减缓D6的端电压变化,也就是降低dv/dt,也就降低二极管N极经杂散电容产生的共模电流(i=C*dv/dt),EMI自然变好。

再来看看化二为一是怎么回答的:
1、为什么在整流二极管的一端串联一小磁珠可以降低辐射干扰?
应该是次级整流二极管的一端串联小磁珠,本人尚未在初级整流电路中有人串联磁环(主要指AC220V/DC电源模块)
A)次级整流二极管串联磁珠:小磁珠可以吸收次级整流二极管产生的高频的di/dt干扰,同时增加整流二极管侧电容的滤波效果(由于滤波电容存在等效串联电容ESL削弱了电容本身的旁路或高频滤波作用,会在开关电源输出端出现频率高的尖峰干扰)。
B)初级整流二极管串联磁珠:开关电源工作时,开关管高频通断,经由变频变压压器的初级线圈、开关管和输入滤波电容形成了一个高频电流环路。这个环路的存在,就可能对空间形成电磁辐射。辐射的骚扰强度与IAf*F的乘积成正比,其中,I是高频电流环路的电流强度;A是环路包围的面积;f是电流频率。在初级串联磁珠,主要是衰减或吸收开关管高频的谐波。

2、为什么在开关管的控制极串联一电阻,并在控制极并一50p的电容到地,可以降低辐射干扰? 
开关管的开/关过程(开关频率调制一般在100KHZ左右),将产生很大的di/dt、du/dt,在控制极并联“电容+电阻”,能够降低其开关管的上升/下降沿,即减小开关管的高频谐波(该谐波很容易引起EMI问题),并减小尖峰电压的幅度。

3、为什么在所有的整流二极管两端并联一个470p电容,可以降低辐射干扰?
应该是在次级整流二极管两端并联“470pf电容+电阻”,主要原因是——整流二极管在关断时,存在反向恢复电流,容易与电路的寄生电感等形成高频振荡,串联了小磁珠,就是衰减或吸收这种干扰。次级整流回路中的二极管在正向导通时PN结被充电;在加反向电压时(截止),积累的电荷将被抛散,并因此产生反向电流,这个过程非常短暂。所在在分布电感(如变压器的漏感等)和分布电容(如二极管的结电容等)存在的回路里,实际上构成了一个高频的谐振电路,当二极管截止瞬间的电流变化非常剧烈时,在整个次级整流回路中会产生高频衰减振荡,形成对外界的差模辐射。

除了以上两位答题比较详细以外,以下网友也给大家做了合理的解释,也可供大家参考一下。

terrysun的答案:
1.串联磁珠,吸收高频信号,避免高频信号返回到电力线;
2.降低开关管开关速度,减少高频振荡,但开关管可能会发热比以前大;
3.避免二极管反向回复引起的辐射;

dwdsp的答案:
1、小磁珠可以缓冲尖峰波
2、一般控制极电流较小而敏感,串联电阻并电容到地可以组成简单的阻容滤波电路的。
3、整流二极管开关的过程会产生瞬变,导致电压电流突变,并电容可以吸收多余的电荷。

那么你呢?对以上问题你还有其他的答案,或者是你赞成以上网友的一些看法吗,如果你能够在该贴中作答,跟这些网友分享交流,相信你会对此记忆更深刻,进步更快,你说对吗?

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