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单片开关电源瞬态干扰及音频噪声抑制高压绝缘
浏览: 发布日期:2017-09-03


本页文章链接: http://www.ming-hua.com/huanyangban/2017/0905/10530.html
摘要:为确保单片开关电源正常工作,必须在电路设计和制造工艺上采取相应措施,有效地抑制瞬态干扰及音频噪声,为此阐述其抑制方法与改进电路。关键词:单片开关电源瞬态干扰 音频噪声 抑制 电磁兼容性   本文介绍抑制TOPSwitch和TinySwitch系列单片开关电源瞬态干扰及音频噪声的方法,这对提高其电磁兼容性(EMI)至关重要。1 抑制瞬态干扰   瞬态干扰是指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号,其特点是作用时间极短,但电压幅度高、瞬态能量大。瞬态干扰会造成单片开关电源输出电压的波动;当瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压VI上,使VI超过内部功率开关管的漏-源击穿电压V(BR)DS时,还会损坏TOPSwitch芯片,因此必须采用抑制措施。1.1 瞬态电压的特点   瞬态电压的两种典型波形分别如图1(a)、(b)所示。(a)图是由国际电工委员会制定的IEC1000-4-5标准中给出的典型浪涌电压波形,VP为浪涌电压的峰值,通常选VP=3000V的测试电压。T是浪涌电压从0.3VP上升到0.9VP的时间间隔。T1为上升时间,T1=1.67T=1.2μs±30%。浪涌电压降到0.5Vp所持续的时间为T2,T2=50μs。(b)图示出由IEEE-587标准中给出的典型振铃电压波形,其峰值也是3000V(典型值)。第一个周期内正向脉冲上升时间T1=0.5μs,持续时间T=10μs;负向脉冲的峰值已衰减为0.6Vp。1.2 抑制瞬态干扰的方法1.2.1 改进电路   现以TOP202Y构成7.5V、15W开关电源模块的电路为例,阐述抑制瞬态干扰的方法。其改进电路如图2所示,主要做了以下改进:①将交流两线输入方式改成三线输入方式,G端接通大地;②采用两级电磁干扰(EMI)滤波器,为避免两个EMI滤波器在产生谐振时的干扰信号互相叠加,应使L2(L3)≤10mH,L3≥2L2;③增加C9和L4,并将C8换成0.1μF普通电容器。C7~C9为安全电容,分别与高频变压器的引出端相连。其中,C7接初级直流高压的返回端,C8接次级返回端,C9接初级直流高压端。它们的共端则经过滤波电感L4接通大。L4用铁氧体磁环绕制而成。设计负印制板时,连接C7~C9的各条印制导线应短而宽。采用上述连接方式可保证瞬态电流被C7~C9旁路掉,而不进入TOP202Y中。此外,反馈绕组接地端和C4的引出端,各经一条单独导线接TOP202Y的对应管脚。旁路电容C5直接跨在控制端与源极上,以减小控制端上的噪声电压。④增加电阻R6,其阻值范围在270~620Ω,它与


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