开关电源EMI要求有哪些?开关电源将如何发展?
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开关电源的应用十分广泛,对于开关电源,我们应当增进一点认识。上篇文章中,小编对开关电源的主要类型有所阐述。为增进大家对开关电源的认识,本文将对开关电源EMI要求、开关电源发展方向予以介绍。如果你对开关电源具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、开关电源EMI要求
1、一次回路与二次回路分开布置。
2、交流电路、功率因数校正电路、PWM电路、整流电路、滤波电路,四个回路的面积越小越好:
(1)每个电路中的功率元件尽可能接近。(2) 电源线(两条交叉线之间,主线和地线之间)相互靠近。
3、控制IC应尽可能靠近受控MOS晶体管。
4、控制IC周围的元器件应尽量靠近IC,尤其是与IC直接相连的元器件,如RT、CT电阻、电容等,校正网络电阻电容应布置在IC对应的引脚附近。从RT、CT到引脚的线路应尽可能短。
5、PFC和PWM电路应在单点接地。IC外围元件的接地应先接至IC地,再接至MOS的S极,再由S极引至PFC电容器的负极。
6、反馈线应尽可能远离干扰源的引线(如PFC电感器、PFC二极管引线、MOS晶体管),且不应与它们平行。
7、数字地与仿真地应分开,地线间距应满足一定要求。
8、偏置绕组的回流线应直接连接到PFC电容器的负极。
9、功率线应短而宽,以减少损耗,提高响应频率,减小接收干扰的频谱范围。
10、在X电容、PFC电容引脚附近,铜条要收窄,以便充分利用电容滤波。
11、输出滤波电容必要时可用两个小电容并联以减少ESR。
12、pfcmos和D,pwmmos散热片必须接一次地,以减少共模干扰。
13、交流电路应远离PFC和PWM电路,以减少后者的干扰。
14、双层PCB的上层应尽量采用宽线,地线应尽量布置在上层。
15、多层PCB应用一层作为地线、一层作为电源线,以充分利用层间电容去耦,减小干扰。
16、变压器二次侧的散热片和外屏蔽应与二次地连接。
17、变压器的一次接地和二次侧接地之间或直流正极与二次侧接地之间应连接电容器,为共模干扰提供放电捷径。
18、变压器的内屏蔽层应与一次侧的直流正极相连,以抑制二次侧的共模干扰。
二、开关电源发展方向
开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了开关电源的发展前进,每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。另外,开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。
开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET、变压器。
SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用,GTR驱动困难,开关频率低,逐渐被IGBT和MOSFET取代。
开关电源的发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化,因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件,特别是改善二次整流器件的损耗,并在功率铁氧体材料上加大科技创新,以提高在高频率和较大磁通密度(Bs)下获得高的磁性能,而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展,在电路板两面布置元器件,以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新,实现ZVS、ZCS的软开关技术已成为开关电源的主流技术,并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标,美国的开关电源生产商通过降低运行电流,降低结温等措施以减少器件的应力,使得产品的可靠性大大提高。
模块化是开关电源发展的总体趋势,可以采用模块化电源组成分布式电源系统,可以设计成N+1冗余电源系统,并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点,若单独追求高频化其噪声也必将随着增大,而采用部分谐振转换电路技术,在理论上即可实现高频化又可降低噪声,但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题,故仍需在这一领域开展大量的工作,以使得该项技术得以实用化。
电力电子技术的不断创新,使开关电源产业有着广阔的发展前景。要加快我国开关电源产业的发展速度,就必须走技术创新之路,走出有中国特色的产学研联合发展之路,为我国国民经济的高速发展做出贡献。
以上便是此次小编带来的“开关电源”相关内容,通过本文,希望大家对开关电源EMI要求和开关电源发展方向具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!