09-开关电源滤波设计

1.开关电源滤波设计-差模干扰1LISN电源传导干扰CE测试的仪器CE测试的频率范围为150kHz到30MHz其本质是噪声电流将噪声电流转换为噪声电压来测量。1uF和50uH用于过滤电网侧干扰。100nF隔直通交对于150k~30MHZ的噪声电压相当于短路给噪声电压提供低阻抗回路便于采集同时对50Hz工频表现为高阻抗。50R: 位于接收机内部其作用是将噪声电流转换为噪声电压.2差模干扰测试原理差模电流在LISN中流向路径如上图所示差模干扰总回路电路为100Ω。3开关电源差模干扰干扰源头差模干扰主要是由di/dt和dv/dt产生的浪涌电流和尖峰电压形成干扰源。例如工频整流滤波使用的大小电容充放电、开关管高频工作时电压切换、输出整流二极管的反向恢复电流。开关电源中电压电流波形多为接近矩形的周期波形如MOS管驱动波形其边沿对频谱具有很大影响。https://blog.csdn.net/qq_38318962/article/details/158978357?spm1001.2014.3001.5501耦合路径传导差模噪声抑制在接口处加上差模电容电容相较于LISN低阻抗分流100nF~2.2uF聚酯X2电容。若频点超标比较多接口处设计为Π型滤波电路电感典型值100~300uH可由共模漏感形成差模电感电容100nF~2.2uF聚酯X2电容。2.开关电源滤波设计-共模干扰1共模干扰测试原理共模干扰电流通过线电阻50Ω||50Ω25Ω进入到公共地回路。2开关电源共模干扰干扰源头开关电源共模噪声主要是由dv/dt引起通过开关电源上的杂散电容在两条电源线与地回路中传播。耦合路径1若开关电源存在保护地此时存在散热器与MOS管之间杂散电容、散热器与保护地之间杂散电容、初级与次级线圈之间存在杂散电容共模干扰电流通过这些路径流回公共地回路。此时滤波电路如下所示。法一在负母线开关管S极对外壳散热器之间增加电容C相当于增加一个回流路径可预留。法二在输入端加入共模电感取值1mH~30mH对地Y电容1nF~4.7nF安规考虑漏电流。此时Y电容对共模电流分流共模电感起到分压作用。2若开关电源存不存在保护地即常见的两线制电源此时的共模回流路径如下图所示通过初次极间杂散电容、负载与实验环境对地电容EMC实验室不同测试标准对地高度要求不同共模电流会流入LISN。滤波处理与存在PE时类似加入共模电感、共模电容此时也可在次级与MOS管S极之间添加Y电容1nF~4.7nF。3大功率变频开关电路此时在接口处采用共模电感mH级Y电容1nF~4.7nF驱动采用RC滤波R1常用值几十ΩC1常用pF级R2常用值几十ΩC2典型值100pF-10nF阻尼和吸收能量抑制开关噪声。4Y电容接地设计注意事项连接地与外部机壳地连接时注意连接部分的阻抗若对地阻抗过大会影响到输入级。一般情况下共模电感前级不需要加入Y电容但可以预留给EFT测试。共模电感若前后级均有共模电容时需分别接地处理不能通过PCB走线连接同时在初级和次级地之间通过Y电容连接可多预留一个Y电容。保持共模电感前后级的电磁隔离确保共模噪声必须通过电感的高阻抗路径而不是通过PCB走线的低阻抗路径。5差分回路面积内走线形成共模电流导线穿过回路导致切割磁感线面积不一致从而使得产生感应电动势不同在穿过导线上产生共模电流。3.开关电源滤波设计1开关电源源头抑制开关电源共模噪声主要是由dv/dt引起通过开关电源上的杂散电容在两条电源线与地回路中传播在其驱动端串联电阻或者磁珠对地并联电容。2开关电源干扰路径1电源输出端滤波设计在其输出端通常采用Π型滤波处理电感可以为差模电感或共模电感电容典型值10uF0.1uF差模电感典型值几十uH共模电感几百uH。2交流电源接口滤波处理直流类似处理差模电容0.1uF~2.2uF。差模电感100uH~300uH有时可通过共模电感漏感形成。共模电容1nF~4.7nF注意漏电流。共模电感1mH~30mH。3PCB布局处理控制回路面积-抑制差模辐射PCB布局时注意环路面积环路面积引起的对外辐射。https://blog.csdn.net/qq_38318962/article/details/159584158?spm1001.2014.3001.5501滤波器件布局