降低开关电源噪声的几个选择

 开关电源的特征就是产生强电磁噪声,若不加严格控制,将产生极大的干扰。下面介绍的技术有助于降低开关电源噪声,能用于高灵敏度的模拟电路。 

1、电路和器件的选择 
一个关键点是保持dv/dt和di/dt在较低水平,有许多电路通过减小dv/dt和/或di/dt来减小辐射,这也减轻了对开关管的压力,这些电路包括ZVS(零电压开关)、ZCS(零电流开关)、共振模式。(ZCS的一种)、SEPIC(单端初级电感转换器)、CK(一套磁结构,以其发明者命名)等。

减小开关时间并非一定就能引起效率的提高,因为磁性元件的RF振荡需要强损耗的缓冲,最终可以观察到不断减弱的回程。使用软开关技术,虽然会稍微降低效率,但在节省成本和滤波/屏蔽所占用空间方面有更大的好处。

2、阻尼 
为了保护开关管免受由于寄生参数等因素引起的振荡尖峰电压的冲击常需要阻尼。阻尼器连到有问题的线圈上,这也可以减小发射。 

阻尼器有多种类型:从EMC角度看,RC阻尼器通常在EMC上是最好的,但比其他的发热多一些。权衡各方面的利弊,在缓冲器中应谨慎使用感性电阻。 

3、磁性元件有关问题及解决方案 
特别需注意的是电感和变压器的磁路要闭合。例如,用环形或无缝磁芯,环形铁粉芯适合于存储磁能的场合,若在磁环上开缝,则需一个完全短路环来减小寄生泄漏磁场。 

初级开关噪声会通过隔离变压器的线圈匝间电容注入到次级,在次级产生共模噪声,这些噪声电流难以滤除,而且由于流过路径较长,便会产生发射现象。 

一种很有效的技术是将次级地用小电容连接到初级电源线上,从而为这些共模电流提供一条返回路径,但要注意安全,千万别超出安全标准标明的总的泄漏地电流,这个电容也有助于次级滤波器更好的工作。

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