开关电源适配器中电磁兼容性的设计方法
发布时间:2021-12-09 17:26:38 浏览次数:1605 作者:admin 返回列表

电磁兼容性已成为现代电子产品设计中的重要组成部分。电磁兼容性的检测认证已由一个国家范围向全球地区发展,使电磁兼容性与安全性、环境适应性处于同等重要地位。 例如,欧共体将产品的电磁兼容性要求纳入技术法规,强制执行89/336/EEC指令,规定从1996年1月1日起电气和电子产品必须符合电磁兼容性要求,并加贴CE标志后才能在市场销售。

为了与国际接轨,我国外经部和国家出入境检验局于1999年1月起对个人计算机、显示器、打印机、开关电源、电视机和音响设备实施电磁兼容性强制检测。国家技术监督局规定从2002年10月起陆续对声音和电视广播设备、信息技术设备、家用电器、电动工具、电源、照明电器、电点火驱动装置、金融结算电子设备、安防电子产品和低压电器实施电磁兼容性强制性认证。

开关电源适配器的供电经常由于负载设备的通断过渡过程、半导体元器件的非线性,脉冲设备及雷电的耦合等因素,而成为电磁干扰来源。开关电源适配器中电磁兼容的设计方法为:

1.屏蔽电源变压器

由于电源变压器初、次级间存在分布电容,进入电源变压器初级的高频干扰能通过分布电容耦合到电源变压器的次级。在电源变压器初、次级间增加屏蔽后,该屏蔽与绕组间形成新的分布电容。将屏蔽接地,可以将高频干扰通过这一新的分布电容引入地,从而起到抗电磁干扰的作用。屏蔽应选择导电性好的材料,且首尾端不可闭合,以免造成短路。

2.采用低通滤波器

低通滤波器不妨碍工频电能的通过,而对高频电磁干扰呈高阻态,有较强的抑制能力。使用交流低通滤波器时,应根据其两端阻抗和要求的插入衰减系数选择滤波器的型式。要注意其承受电压和导通电流的能力,屏蔽与机壳要电气接触良好,地线要尽量短、截面足够大,进出线要远离,而且滤波器应尽量靠近市电输入端。

3.脉冲电压的吸收

对脉冲电压的电磁干扰可以采用压敏电阻、固体放电管或瞬态电压抑制二极管来吸收。当脉冲电压吸收器件承受一个高能量的瞬态过电压脉冲时,其工作阻抗能立即降到很低,允许通过很大的电流,吸收很大的功率,从而将电压箝制在允许的水平内。

压敏电阻或固体放电管可应用于直流或交流电路。单向瞬态电压抑制二极管应用于直流电路,而双向瞬态电压抑制二极管应用于交流电路。使用脉冲电压的吸收器件时,应选择其额定电压略高于设备的最大工作电压,以保证无脉冲电压时,吸收器件的功耗最少;当有脉冲电压时,其箝位的电压应低于设备的最高绝缘电压,以保证设备的安全;其通流能力应大于脉冲电压所产生的电流。

4.电源适配器的其它电磁兼容措施

控制电路和功率电路采用分相供电或采用不同的电源适配器供电;采用UPS(不间断电源)供电;采用电源电压监视集成电路。

5.直流电源的电磁兼容措施

整流电路的高频滤波即在整流管上并联小电容(0.01μF)进一步滤掉从变压器进入的高频干扰。直流退耦即在直流电源和地之间并联两个电容,大电容(10~100μF)滤掉低频干扰,小电容(0.01~0.22μF)滤掉高频干扰。


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