下面就幾種干擾講我們制作開關(guān)電源時采用的抑制方法。
3.1電源輸入EMI濾波器
在電源進線端通常采用如圖3所示電路。該電路對共模和差模紋波干擾均有較好抑制作用。
圖中各元器件的作用：
?。?）L，C1，C2用于濾除共模干擾信號。
L是共模電感，通常電感量為2mH～33mH左右。
C1，C2為旁路電容，又稱Y電容。電容量要求2200pF左右。電容量過大會影響設(shè)備的絕緣性能。
（2）C3，C4用于濾除差模干擾信號。
C3，C4為電源跨接電容，又稱X電容。常用陶瓷電容或聚脂薄膜電容。電容量取0.22μF～0.47μF。
3.2開關(guān)管和輸出二極管的緩沖電路
由于開關(guān)管和輸出二極管的高速開關(guān)引起的干擾，可以通過增加緩沖電路來減小。如圖4所示：
?。?） 圖4中C1，R1，D1組成snubber電路，吸收殘存在變壓器漏感中的能量，能夠減小開關(guān)管關(guān)斷時的浪涌電壓。
?。?） 圖4中C2，R2，D2組成開關(guān)管緩沖電路，減小開關(guān)管的dV/dt，即減小由此產(chǎn)生的干擾。
?。?） 圖4中C3，R3組成輸出二極管的緩沖電路，減小di/dt，另外輸出二極管應(yīng)采用肖特基或者超快速恢復(fù)二極管。
3.3高頻變壓器的設(shè)計和制作
變壓器是開關(guān)電源的最關(guān)鍵器件之一。變壓器不僅要設(shè)計合理，在制作上也很有講究。一個好的變壓器既要滿足帶負(fù)載能力，還要能起到減小和抑制干擾的作用。
首先應(yīng)根據(jù)輸出負(fù)載的大小選擇變壓器的類型和磁芯的型號。
確定變壓器的線徑及線數(shù)。依據(jù)Bobbin的槽寬并以電流密度6A/mm2為參考，綜合考慮電流的趨膚效應(yīng)，決定變壓器的線徑及線數(shù)。
根據(jù)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)計要求，計算初次級繞組的電感量和匝數(shù)，如果是反激式電源還應(yīng)計算變壓器氣隙的大小，氣隙的大小決定了變壓器的帶負(fù)載能力，同時也會影響變壓器漏感的大小。而漏感是產(chǎn)生干擾的一個重要原因，在滿足帶負(fù)載能力的情況下，漏感以小些為好。
變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和繞組分配。如圖5，變壓器有兩種常見的繞法：順序繞法和夾層繞法。順序繞法一般漏感為原邊電感量的5%左右，但由于初，次級只有一個接觸面，原副邊間雜散電容較小。夾層繞法一般漏感為原邊電感量的1-3%左右，但由于初，次級有兩個接觸面，原副邊間雜散電容較大。漏感是產(chǎn)生干擾的重要因素，原副邊間雜散電容是干擾的傳播通道，為抑制干擾，既要減小漏感又要減小原副邊間雜散電容。因此，設(shè)計時應(yīng)綜合考慮這兩個方面進行設(shè)計，具體采用何種繞法應(yīng)該根據(jù)實際情況而定。
變壓器的屏蔽層。在EMI干擾較強的情況下，常在變壓器的初次級之間加入一層屏蔽層，如圖6，通過加入屏蔽層切斷了初次級間雜散電容的路徑，讓其都對地形成電容，其屏蔽效果非常好，可以大為減小EMI，同時對于電網(wǎng)串入的瞬態(tài)干擾也有一定的抑制作用。但變壓器的制作工藝和成本都上升。屏蔽層有銅層和繞線層兩種，銅層的效果最佳。
輸出整流濾波
為了增加對干擾的濾波效果，可以在電源的二次輸出側(cè)加入二級濾波和一個共模電感。如圖7所示，L1，C1組成二級濾波電路，濾除差模干擾;L2是輸出共模電感，濾除輸出電壓中所含有的共模干擾。
3.5 PCB LAYOUT應(yīng)注意的問題
布線開關(guān)電源中包含有高頻信號，PCB上任何印制線都可以起到天線的作用，印制線的長度和寬度會影響其阻抗和感抗，從而影響頻率響應(yīng)。因此應(yīng)將所有通過高頻交流電流的印制線設(shè)計得盡可能短而寬，這意味著必須將所有連接到印制線和連接到其他電源線的元器件放置得很近。印制線的長度與其表現(xiàn)出的電感量和阻抗成正比，而寬度則與印制線的電感量和阻抗成反比。根據(jù)印制線路板電流的大小，應(yīng)盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻。
4 結(jié)束語
我們在設(shè)計和制作反激式開關(guān)電源時，采用了上述措施，變壓器采用順序繞法帶銅層屏蔽層，輸出側(cè)加共模濾波電感后，+5V輸出電壓波形上的毛刺和紋波的峰峰值都小于60mV，而在采用這些措施前毛刺和紋波的峰峰值大于500mV。通過比較，我們發(fā)現(xiàn)這些措施確實能夠?qū)Ω蓴_起到很好的抑制作用。抑制開關(guān)電源電磁干擾的措施還有很多，比如屏蔽技術(shù)、接地等等。在設(shè)計開關(guān)電源時應(yīng)綜合考慮各種因數(shù)，盡可能抑制開關(guān)電源的各種噪聲，提高開關(guān)電源的電磁兼容性，使開關(guān)電源得到更廣泛應(yīng)用。
參考文獻：
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（轉(zhuǎn)載）
