EMI滤波器设计原理

3.开关电源EMI抑制的9大措施

在开关电源中,电压和电流的突变,即高dv/dt和di/dt,是其EMI产生的主要原因.实现开关电源的EMC设计技术措施主要基于以下两点:

(1)尽量减小电源本身所产生的干扰源,利用抑制干扰的方法或产生干扰较小的元器件和电路,并进行合理布局;

(2)通过接地、滤波、屏蔽等技术抑制电源的EMI以及提高电源的EMS.

分开来讲,9大措施分别是:

(1)减小dv/dt和di/dt(降低其峰值、减缓其斜率)

(2)压敏电阻的合理应用,以降低浪涌电压

(3)阻尼网络抑制过冲

(4)采用软恢复特性的二极管,以降低高频段EMI

(5)有源功率因数校正,以及其他谐波校正技术

(6)采用合理设计的电源线滤波器

(7)合理的接地处理

(8)有效的屏蔽措施

(9)合理的PCB设计

4.高频变压器漏感的控制

高频变压器的漏感是功率开关管关断尖峰电压产生的重要原因之一,因此,控制漏感成为解决高频变压器带来的EMI首要面对的问题.

减小高频变压器漏感两个切入点:电气设计、工艺设计!

(1)选择合适磁芯,降低漏感.漏感与原边匝数平方成正比,减小匝数会显著降低漏感.

(2)减小绕组间的绝缘层.现在有一种称之为“黄金薄膜”的绝缘层,厚度20~100um,脉冲击穿电压可达几千伏.

(3)增加绕组间耦合度,减小漏感.

5.高频变压器的屏蔽

为防止高频变压器的漏磁对周围电路产生干扰,可采用屏蔽带来屏蔽高频变压器的漏磁场.屏蔽带一般由铜箔制作,绕在变压器外部一周,并进行接地,屏蔽带相对于漏磁场来说是一个短路环,从而抑制漏磁场更大范围的泄漏.

高频变压器,磁心之间和绕组之间会发生相对位移,从而导致高频变压器在工作中产生噪声(啸叫、振动).为防止该噪声,需要对变压器采取加固措施:

(1)用环氧树脂将磁心(例如EE、EI磁心)的三个接触面进行粘接,抑制相对位移的产生;

(2)用“玻璃珠”(Glass beads)胶合剂粘结磁心,效果更好