你知道常见的降低电源模块的EMI的方法有哪些吗?
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随着世界的多元化发展,我们的生活在不断变化,包括我们接触到的各种电子产品。然后,您一定不知道这些产品的某些组件,例如电源的EMI。
许多模块具有五面屏蔽,可以有效抑制相邻组件的辐射。通常,面向印刷电路板(PC)的第六面不被屏蔽,但建议将接地层放置在转换器下方并将其连接到外壳。这种方法是控制转换器发射的EMI的最佳方法。随着电路的集成和模块化,电路分析和设计可以说是系统分析和设计。未来对EMI解决方案的研究将对电子产品性能的提高产生重大影响。随着电子产品的日益普及以及对电磁危险的逐渐认识,减少电磁干扰EMI已成为当前电子科学界的重要课题。让我们分析一下如何降低电源模块的EMI。
模块电源产品通常设计为通过国际无线电干扰特别委员会或CISPR和联邦通信委员会(FCC)的标准。 CISPR标准通常仅涉及电磁兼容性(EMC)排放测试方法和限制。通常,电源模块具有五面屏蔽,可以有效地抑制相邻组件的辐射。但是,面对印刷电路板(PC)的第六面没有被屏蔽。建议将接地层放置在转换器下方,并将其连接到外壳,以控制转换器的EMI辐射。例如,电源模块采用金属屏蔽结构,制造商可以提供CE和RE数据表曲线,而基本的电镀转换器可以提供更好的近场B场辐射防护。在大多数频率下,基板转换器的噪声比开放框架设计的噪声低约10dB /μM。
降低EMI解决方案分析:
稳压器会衰减通过电源的传导和辐射能量,因此电源设计人员可以放心地使用它。最小化CE的另一种方法是使模块的电压路径彼此相邻并平行。对称始终是减少CE和EMI的好方法。它下面有一个接地层,或者可以将多条路径堆叠在一起。这类似于以双绞线配置运行两根导线,最适合消除共模噪声。避免在较大的环路中运行电路路径,因为环路将充当天线。保持靠近电源线,这将最小化环路面积并保持RE低。
可能还需要一个外部输入或输出滤波器。在这种情况下,必须避免杂散电感和滤波器电容的不利影响,否则可能导致整个电源系统不稳定或性能下降。
滤波器的谐振频率显示为ωf,其峰值与滤波器的阻尼比成正比。因此,如果其最大阻抗接近电源模块的阻抗,则阻尼不充分的滤波器极有可能引起振荡。转换器输出滤波器的谐振频率显示为ωo,任何外部输出滤波器都会改变它。稳健而稳定的设计组合是将滤波器设计为使其峰值输出阻抗(滤波器的谐振频率)比电源模块的输入阻抗(电源的谐振频率)低十倍或更多倍。 。模块的输出滤波器与任何外部输出滤波器组合在一起。
X电容器连接在线路相位之间,可以有效抵抗对称干扰(差分模式)。 Y电容器是EMI电容器,它们从输入电源馈送到机箱接地,可以有效抵抗非对称干扰(共模)。有时它们也从每个转换器的电源输出端子连接到机箱接地。
同步电源模块的优势在于,它可以消除由两个或更多个以彼此接近的频率运行的设备产生的拍频。如果我们可以以相同的频率运行多个电源模块,则所产生的任何EMC辐射都将具有相似的频谱密度,从而更容易滤除该特定频率。当然,模块电源必须具有SYNCH引脚才能施加外部频率。某些模块可以访问内部振荡器,然后该振荡器可用于驱动主/从配置中其他模块的SYNCH引脚。
有时将电源模块或其他磁性组件(例如,变压器和电感器)旋转90°可以改善电源设计的EMI性能。甚至细微的设计更改也可能导致电源的EMI高于必要的EMI。设计人员需要了解噪声的来源以及如何将噪声降低到可接受的范围。在研究和设计过程中,必须存在此类问题,这要求我们的科研工作者不断总结设计过程中的经验,以促进产品的不断创新。