你的位置:首頁(yè) > EMC安規(guī) > 正文
實(shí)例探討等離子電視電源的EMC設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2014-07-09 責(zé)任編輯:echotang
【導(dǎo)讀】電源是任何整機(jī)的能源提供方,電源的好與壞決定了系統(tǒng)能否正常工作,或在好的狀態(tài)下工作,等離子電視功耗大于75W必須加PFC電路以提高有功功率,怎樣設(shè)計(jì)等離子電視電源的EMC呢?
1.等離子電源的EMI分析
我們先進(jìn)行需求分析:等離子電視功耗大于75W,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求必須加PFC電路,提高有功功率。由于有待機(jī)功耗要求,因此采用反激加諧振的方式,這樣既滿足了驅(qū)動(dòng)要求,又滿足待機(jī)功耗要求。
因此電源部分共包含4個(gè)大的模塊,電源輸入端濾波整流電路、PFC電路、諧振電路、反激電路。
(1)濾波整流電路。既抑制電源本身的干擾通過電源線進(jìn)入供電網(wǎng)絡(luò),又防止供電網(wǎng)絡(luò)的干擾進(jìn)入電源。
(2)PFC電路。PFC電路工作過程中,MOSFET管在工作時(shí)由柵極驅(qū)動(dòng)脈沖控制通斷狀態(tài),引起干擾。PFC電路中的二極管在導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)間切換,反向恢復(fù)電流也會(huì)引起干擾。
(3)反激電路和諧振電路。反激電路和諧振電路中的MOSFET在切換通斷狀態(tài)時(shí)兩端電壓產(chǎn)生突變,變壓器初級(jí)線圈中電流產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),次級(jí)電路中二極管在通斷過程中存在反向恢復(fù)電流,這些都引起干擾。
2.電源的EMC設(shè)計(jì)
2.1EMI濾波電路
為了抑制整機(jī)電路和電源自身所產(chǎn)生的干擾不向外傳播,也為了外部電網(wǎng)的干擾不進(jìn)入電源和整機(jī),在電源入口處設(shè)計(jì)了EMI濾波電路。
開關(guān)電源的干擾分為差模干擾和共模干擾,共模干擾是火線或零線與地線之間產(chǎn)生的干擾,差模干擾是火線與零線之間產(chǎn)生的干擾。
2.1.1差模濾波
開關(guān)電源的差模傳導(dǎo)騷擾,主要是由電路中開關(guān)電源在開關(guān)動(dòng)作時(shí)在電源輸入線上產(chǎn)生一個(gè)周期性的電流信號(hào)。由于電解電容作為儲(chǔ)能電容,存在ESR和ESL,當(dāng)周期電流信號(hào)經(jīng)過儲(chǔ)能電容時(shí),電容兩端就會(huì)產(chǎn)生電壓降,這個(gè)電壓降導(dǎo)致電源端口產(chǎn)生電流回路,形成差模傳導(dǎo)騷擾,并通過LISN把干擾傳導(dǎo)到接收機(jī)。
變壓器初級(jí)線圈、開關(guān)管和濾波電容構(gòu)成的高頻開關(guān)電流環(huán)路,使高頻電流反饋到交流電源中形成干擾;同時(shí),變壓器初次級(jí)間的分布電容會(huì)使初級(jí)回路中產(chǎn)生的干擾向次級(jí)傳遞,加大干擾傳遞環(huán)路,使更多電流流入LISN,加劇干擾。
當(dāng)電路中添加了差模濾波后,差模電流減小回流路徑,減少對(duì)接收機(jī)和電網(wǎng)的干擾。
2.1.2共模濾波
開關(guān)電源的共模傳導(dǎo)騷擾,主要是由開關(guān)電路中的電壓瞬變?cè)斐傻?,開關(guān)管的負(fù)載為高頻變壓器初級(jí)線圈,為感性負(fù)載,在開關(guān)管開關(guān)瞬間,在初級(jí)線圈的兩端出現(xiàn)較高的浪涌尖峰電壓,而由于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的分布電容、電源線對(duì)地線的阻抗、次級(jí)線圈電源和地之間電容的存在,構(gòu)成了電源和地之間的電流回路,形成共模干擾。
當(dāng)電路中添加了共模濾波后,共模電流回流路徑減小,減少對(duì)接收機(jī)和電網(wǎng)的干擾。
2.1.3濾波電路設(shè)計(jì)
我們?cè)O(shè)計(jì)EMI濾波器如圖1所示,電路包括兩級(jí)濾波結(jié)構(gòu),共模電感L103、共模電容CY102、CY102和差模電容C101組成第一級(jí),共模電感L104、共模電容CY103、CY104和差模電容CX102組成第二級(jí)。R104、R105、R106為泄放電阻,保證電源斷電后迅速放電到安全電壓以下。
由于變壓器初次級(jí)分布電容的存在,引起共模干擾,因此可以通過減小初次級(jí)分布電容改善共模干擾,可以在變壓器初次級(jí)間增設(shè)屏蔽層。同時(shí)將變壓器屏蔽層接至初級(jí)的中線端,還可以抑制差模干擾。
[page]
圖1EMI濾波電路
2.2PFC電路
電路中由于MOSFET的開關(guān)狀態(tài)引起干擾,因此我們針對(duì)MOSFET加抑制措施,可以通過以下方法改善PFC電路的干擾:
調(diào)整驅(qū)動(dòng)電阻R422、R423,改變開關(guān)速率;
MOSFET漏源極加吸收電容C410;
電阻D410兩端加磁珠BD1、BD2吸收干擾。
圖2PFC電路
2.3反激電路
在電路中,初級(jí)部分由于MOSFET通斷引起的干擾,我們通過電阻R210、電容C207、二極管FR107組成的吸收電路進(jìn)行抑制,二級(jí)管采用快恢復(fù)二極管。也可以通過調(diào)節(jié)MOESFET柵極輸入的PWM脈沖改變MOSFET開關(guān)頻率來進(jìn)行改善。
次級(jí)部分二極管的反向恢復(fù)電流引起的干擾,我們通過在二極管兩端并聯(lián)電容C301來吸收。如圖3a所示。
[page]
2.4諧振電路
電路中通過調(diào)整MOSFET驅(qū)動(dòng)電阻R515、R516和R518、R519來設(shè)置不同的開通和關(guān)斷時(shí)間,減小MOSFET的開關(guān)帶來的干擾,如圖3b所示。
圖3反激電路和諧振電路
2.5PCB設(shè)計(jì)
開關(guān)電源EMI設(shè)計(jì)中,PCB布板是非常關(guān)鍵的一環(huán)。優(yōu)秀的PCB布板,即使有干擾源,也能最大程度地阻斷傳播途徑,將干擾水平降到最低;不良的PCB布板,即使干擾源不大,也會(huì)通過走線將其放大并傳播出去,甚至產(chǎn)生較大的干擾。PCB布板主要注意以下幾點(diǎn):
(1)大電流信號(hào)走線要順、短、粗;
(2)大電流信號(hào)和小信號(hào)要分離走線,避免功率信號(hào)干擾小信號(hào);
(3)不同系統(tǒng)之間的共地信號(hào)連接點(diǎn)盡量唯一確定;
(4)存在電流環(huán)路的地方,比如反激電路漏極的吸收環(huán)路,應(yīng)該盡量使環(huán)路面積最小。
通過本片文章對(duì)等離子電視電源的干擾分析,針對(duì)電路模塊設(shè)計(jì)出一套濾波電路,該套電路應(yīng)用后,傳導(dǎo)和輻射都得到較好的抑制,配合整機(jī)的設(shè)計(jì)和整改,測(cè)試結(jié)果合格,滿足了項(xiàng)目要求。
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號(hào)和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車應(yīng)用識(shí)別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進(jìn)的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動(dòng)器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個(gè)新物料
- 大聯(lián)大世平集團(tuán)的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)方案榮獲第六屆“金輯獎(jiǎng)之最佳技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用”獎(jiǎng)
- X-CUBE-STL:支持更多STM32, 揭開功能安全的神秘面紗
- 觸摸式OLED顯示屏有望重新定義汽車用戶界面
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
音頻IC
音頻SoC
音頻變壓器
引線電感
語音控制
元件符號(hào)
元器件選型
云電視
云計(jì)算
云母電容
真空三極管
振蕩器
振蕩線圈
振動(dòng)器
振動(dòng)設(shè)備
震動(dòng)馬達(dá)
整流變壓器
整流二極管
整流濾波
直流電機(jī)
智能抄表
智能電表
智能電網(wǎng)
智能家居
智能交通
智能手機(jī)
中電華星
中電器材
中功率管
中間繼電器