工控设备电源等开关电源电磁干扰的解决方法概述(二)
本文接着叙说关于工控设备电源等开关电源电磁干扰的解决方法,从屏蔽方法,变压器的绕制,接地技术的运用,PCB 元件布局及走线几个方面来叙说。
工控设备电源等开关电源电干搅扰的解决方法之屏蔽方法
克制辐射噪声的有用方法便是屏蔽。可以用导电功用超卓的材料对电场进行屏蔽, 用磁导率高的材料对磁场进行屏蔽。为了避免变压器的磁场走漏, 使变压器级耦合超卓, 可以运用闭合磁环构成磁屏蔽,如罐型磁芯的漏磁通就明显比E 型的小许多。开关电源的联接线, 电源线都应该使用具有屏蔽层的导线,尽量避免外部搅扰耦合到电路中。或许运用磁珠、磁环等EMC 元件, 滤除电源及信号线的高频搅扰。可是, 要注意信号频率不能遭到EMC 元件的搅扰, 也便是信号频率要在滤波器的通带之内。整个开关电源的外壳也需求有超卓的屏蔽特性, 接缝处要契合EMC规矩的屏蔽要求。经过上述方法保证开关电源既不受外部电磁环境的搅扰也不会对外部电子设备发生搅扰。
工控设备电源等开关电源电磁搅扰的解决方法之变压器的绕制
在规划高频变压器时有必要把漏感减到小。由于漏感越大, 发生的尖峰电压幅值越高, 漏极箝位电路的损耗就越大, 这必定导致电源功率下降。减小变压器的漏感一般选用削减原边绕组的匝数、增大绕组的宽度、减小各绕组之间的绝缘层等方法。
工控设备电源等开关电源的变压器首要的寄生参数为漏感、绕组间电容、交叉耦合电容。变压器绕组间的交叉耦合电容为共模噪声流过整个系统供给了通路。
工控设备电源等开关电源在变压器的绕制过程中选用法拉第屏蔽来减小交叉耦合电容。用铜箔或铝箔包绕在原边绕组和副边绕组之间, 构成一个外表屏蔽层阻隔区, 并接地, 其华夏边绕组和副边绕组交织绕制, 以减小交叉耦合电容。在安装规程上一般要求散热器接地, 那么开关管漏极与散热器之间的寄生电容就为共模噪声供给了通路, 可以在漏极和散热器之间加一铜箔或铝箔并接地以减小此寄生电容。
工控设备电源等开关电源电磁搅扰的解决方法之接地技术的运用
开关电源需求注重地线的联接, 地线承担着参看电平的重担, 特别是操控电路的参看地, 如电流检测电阻的地电峻峭无阻隔输出的分压电阻的地电平。
( 1) 设备的信号接地。设备的信号接地, 或许是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参亮点,它为设备中的悉数信号供给了一个公共参看电位。如浮地和混合接地, 其他还有单点接地和多点接地。
( 2) 设备接大地。在工程实践中, 除细心理考设备内部的信号接地外, 一般还将设备的信号地, 机壳与大地连在一起, 以大地作为设备的接地参亮点。
工控设备电源等开关电源的操控信号的地电平衰减应尽或许的小, 因此, 选用操控部分一点接地, 然后将公共联接点再单点接至功率地。这种接地办法可以使噪声源和活络电路别离。其他, 地线尽量铺宽, 对空白区域可敷铜填满, 力求下降地电平过失和EMI。在设备中尽量选用外表贴装元器件, 使拼装密度更高, 体积更小, 重量更轻, 可靠性更高, 高频特性好,减小电磁和射频搅扰。
工控设备电源等开关电源电磁搅扰的解决方法之PCB元件布局及走线
PCB 中带状线、电线、电缆间的串间是印刷电路板线路中存在难打败的问题之一 。开关电源的辐射打扰与电流通路中的电流巨细、通路的环路面积、以及电流频率的平方的乘积成正比, 因此PCB 的布局规划将直接关系到整机电磁兼容功用。在规划开关电源工控设备电源等开关电源在印制电路板时, 有必要从布局及走线的优化规划着手。
( 1) 印制板布线地一般要契合以下原则
1、 输入、输出端用的导线应尽量避免相邻持平。加线间地线, 避免发生反应耦合;
2、 印制板导线尽量选用宽线, 尤其是电源线和地线; 3、 印制导线拐弯处一般采用圆弧形;
4、专用零伏线、电源线的走线宽度(1 mm, 电源线和地线尽或许挨近等。
( 2) 元器件布局时一般要契合以下原则
1、依照电路的流程安排各个功用电路单元的方位, 使布局便于信号流通, 并使信号尽或许保持一致的方向。
2、 以每个功用电路的中心元件为中心, 盘绕它来进行布局。元器件应均匀、规整、紧凑地摆放在PCB上, 尽量削减和缩短各元器件之间的引线和联接。
3、 在高频下作业的电路, 要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽或许使元器件持平摆放。4、位于电路板边缘的元器件, 离电路板边缘的间隔一般不小于2 mm。