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課程大綱

開關(guān)電源與線性穩(wěn)壓電源相比,具有功耗小、效率高、體積小、重量輕、穩(wěn)壓范圍寬等許多優(yōu)點,己被廣泛應(yīng)用于計算機及其外圍設(shè)備、通信、自動控制、家用電器等領(lǐng)域。

但開關(guān)電源的突出缺點是能產(chǎn)生較強的電磁干擾(EMI)。EMI信號既具有很寬的頻率范圍,又有一定的幅度,經(jīng)傳導(dǎo)和輻射后會影響電磁環(huán)境,對通信設(shè)備和電子產(chǎn)品造成干擾。

如果處理不當,開關(guān)電源本身就會變成一個騷擾源。目前,電子產(chǎn)品的電磁兼容性(EMC)日益受到重視,抑制開關(guān)電源的EMI,提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量,使之符合EMC標準,已成為電子產(chǎn)品設(shè)計者越來越關(guān)注的問題。

我們先來看看外部環(huán)境對開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動、雷擊、外界輻射等;如下圖:

開關(guān)電源系統(tǒng)的產(chǎn)品EMC的三大思考問題分析

1、電源噪聲?

2、電源復(fù)位?

3、電源輸出?

4、電源損壞?

等等。

瞬態(tài)干擾(EMS)對設(shè)備會產(chǎn)生威脅,出現(xiàn)產(chǎn)品功能及性能的問題。

后面我們通過PCB的分析來講解開關(guān)電源系統(tǒng)EMS的問題;

開關(guān)電源系統(tǒng)的產(chǎn)品EMC的三大思考問題,了解了&找得到就能解決EMC。

1.信號(源);

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計 ;

3.地的連接 。

開關(guān)電源系統(tǒng)的產(chǎn)品EMC的三大思考問題分析

傳導(dǎo)干擾共模與差模信號的電流路徑分析。

開關(guān)電源通常是將工頻交流電整流為直流電, 然后經(jīng)過開關(guān)管的控制使其變?yōu)楦哳l, 再經(jīng)過整流濾波電路輸出, 得到穩(wěn)定的直流電壓。工頻整流濾波使用大容量電容充、放電, 開關(guān)管高頻通斷, 輸出整流二極管的反向恢復(fù)等工作過程中產(chǎn)生了極高的di/dt和du/dt ,形成了強烈的浪涌電流和尖峰電壓, 它是開關(guān)電源電磁干擾產(chǎn)生的最基本原因。

另外,開關(guān)管的驅(qū)動波形,?MOSFET漏源波形等都是接近矩形波形狀的周期波。因此, 其頻率是MHz級別的,有著很高的高頻諧波分量! 這些高頻信號對開關(guān)電源的基本信號, 特別是控制電路的信號造成干擾。

簡單的說:開關(guān)電源系統(tǒng)當MOS管開通時,L,N回路中變壓器電感的電流線性上升;MOS關(guān)斷時 L,N回路電流迅速關(guān)斷;此時回路的電流波形為三角波;高頻的三角波電流的諧波分量形成系統(tǒng)的差模干擾。

雜散參數(shù)影響耦合通道的特性

在傳導(dǎo)騷擾頻段(<30MHz),多數(shù)開關(guān)電源騷擾的耦合通道是可以用電路網(wǎng)絡(luò)來描述的。但是,在開關(guān)電源中的任何一個實際元器件,如電阻器電容器電感器乃至開關(guān)管、二極管都包含有雜散參數(shù),且研究的頻帶愈寬,等值電路的階次愈高,因此,包括各元器件雜散參數(shù)和元器件間的耦合在內(nèi)的開關(guān)電源的等效電路將復(fù)雜得多。

在高頻時,雜散參數(shù)對耦合通道的特性影響很大,分布電容的存在成為電磁騷擾的通道。另外,在開關(guān)管功率較大時,集電極一般都需加上散熱片,散熱片與開關(guān)管之間的分布電容在高頻時不能忽略,它能形成面向空間的輻射騷擾和電源線傳導(dǎo)的共模騷擾。

簡單的說:在高頻段>1MHZ時,開關(guān)電源系統(tǒng)對地就存在分布電容;系統(tǒng)的關(guān)鍵信號,關(guān)鍵走線對地都存在分布電容;分布電容形成對地回到L,N的共模干擾信號。同時分布電容的環(huán)路形成對空間的輻射干擾!

輻射干擾共模與差模信號的磁場分布。

開關(guān)電源系統(tǒng)的產(chǎn)品EMC的三大思考問題分析

1.差模電流的磁場主要集中在差模電流構(gòu)成的回路面積之內(nèi),

而回路面積之外的磁力線會相互抵消;

2.共模電流的磁場,在回路面積之外,

共模電流產(chǎn)生的磁場方向相同,磁場強度反而加強。

注意:

關(guān)于輻射的一個重要基本概念是:電流導(dǎo)致輻射,而非電壓。

輻射干擾共模與差模信號的場強特性。

1.較小的共模電流能夠產(chǎn)生強度很高的輻射;

2.很多因素都能導(dǎo)致共模電流;

比如:

A.電網(wǎng)串入共模干擾電壓-(我們EMS的部分模擬測試);

B.輻射干擾(如雷電,設(shè)備電弧,附近電臺,大功率輻射源)在信號線上感應(yīng)出共模干擾;

C.接地電壓不一樣。也就是說地電位差異引入共模干擾;

D.也包括設(shè)備內(nèi)部電線對電源線的影響。

數(shù)據(jù)結(jié)果-40dB 測試數(shù)據(jù)分析:

Data1: 一個20mA的差模電流,

在30MHZ時,將在3m遠的地方產(chǎn)生一個強度為100uV/m的輻射電場。

Data2: 一個8uA的共模電流,

在30MHZ時,將在3m遠的地方產(chǎn)生一個強度為100uV/m的輻射電場。

很小的共模電流 和 很大的差分電流產(chǎn)生大小相等的RF能量。

原因:共模電流不能在RF返回路徑中進行磁力線的抵消。

輻射干擾系統(tǒng)分布參數(shù)影響的電磁場環(huán)路分析

開關(guān)電源系統(tǒng)的產(chǎn)品EMC的三大思考問題分析

開關(guān)電源系統(tǒng)對地就存在分布電容;系統(tǒng)的關(guān)鍵信號,關(guān)鍵走線對地都存在分布電容;共模電流通過布局布線流經(jīng)系統(tǒng)的信號線及電纜的分布電容形成對地 回到L,N的共模干擾信號。同時分布電容的環(huán)路形成對空間的輻射干擾。

其中>30MHZ以上 為輻射發(fā)射的天線接收;即共模輻射在空間產(chǎn)生電磁場,此時被輻射騷擾測試接收天線接收后,那么就形成了產(chǎn)品對外的輻射騷擾。

對電子產(chǎn)品的EMC的三大思考問題。

A.信號(源) 在哪里;

B.結(jié)構(gòu)設(shè)計 是這樣的嗎;

C.地的連接 還有更好的方法嗎?


 

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  我們培訓(xùn)過的企業(yè)客戶評價:
    端海的andriod 系統(tǒng)與應(yīng)用培訓(xùn)完全符合了我公司的要求,達到了我公司培訓(xùn)的目的。 特別值得一提的是授課講師針對我們公司的開發(fā)的項目專門提供了一些很好程序的源代碼, 基本滿足了我們的項目要求。
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一汽海馬汽車 DSP培訓(xùn)
蘇州金屬研究院 DSP培訓(xùn)
南京南瑞集團技術(shù) FPGA培訓(xùn)
西安愛生技術(shù)集團 FPGA培訓(xùn),DSP培訓(xùn)
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中國科學(xué)院微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所 FPGA高級培訓(xùn)
重慶網(wǎng)視只能流技術(shù)開發(fā) 達芬奇培訓(xùn)
無錫力芯微電子股份 IC電磁兼容
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河南平高 電氣 DSP培訓(xùn)
中國航天員科研訓(xùn)練中心 A/D仿真
常州易控汽車電子 WINDOWS驅(qū)動培訓(xùn)
南通大學(xué) DSP培訓(xùn)
上海集成電路研發(fā)中心 達芬奇培訓(xùn)
北京瑞志合眾科技 WINDOWS驅(qū)動培訓(xùn)
江蘇金智科技股份 FPGA高級培訓(xùn)
中國重工第710研究所 FPGA高級培訓(xùn)
蕪湖伯特利汽車安全系統(tǒng) DSP培訓(xùn)
廈門中智能軟件技術(shù) Android培訓(xùn)
上海科慢車輛部件系統(tǒng)EMC培訓(xùn)
中國電子科技集團第五十研究所,軟件無線電培訓(xùn)
蘇州浩克系統(tǒng)科技 FPGA培訓(xùn)
上海申達自動防范系統(tǒng) FPGA培訓(xùn)
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上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院--FPGA高級開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
上海點逸網(wǎng)絡(luò)科技有限公司--3G手機ANDROID應(yīng)用和系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
格科微電子有限公司--MTK應(yīng)用(MMI)和驅(qū)動開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
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中國雙飛--Vxworks 應(yīng)用和BSP開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)

 

上海水務(wù)建設(shè)工程有限公司--Alter/Xilinx FPGA應(yīng)用開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
恩法半導(dǎo)體科技--Allegro Candence PCB 仿真和信號完整性技術(shù)培訓(xùn)
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東華大學(xué)--Dsp6000系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
上海理工大學(xué)--FPGA高級開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
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傲然科技--MTK應(yīng)用(MMI)和驅(qū)動開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
中軟國際--Linux系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
龍旗控股集團--MTK應(yīng)用(MMI)和驅(qū)動開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
研祥智能股份有限公司--MTK應(yīng)用(MMI)和驅(qū)動開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
羅氏診斷--Linux應(yīng)用開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
西東控制集團--DSP2000應(yīng)用技術(shù)及DSP2000在光伏并網(wǎng)發(fā)電中的應(yīng)用與開發(fā)
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東北農(nóng)業(yè)大學(xué)--IPHONE 蘋果應(yīng)用開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
中國電子科技集團--Dsp2000系統(tǒng)和應(yīng)用開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
中國船舶重工集團--Dsp2000系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
晶方半導(dǎo)體--FPGA初中高技術(shù)培訓(xùn)
肯特智能儀器有限公司--FPGA初中高技術(shù)培訓(xùn)
哈爾濱大學(xué)--IPHONE 蘋果應(yīng)用開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)
昆明電器科學(xué)研究所--Dsp2000系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)
奇瑞汽車股份--單片機應(yīng)用開發(fā)技術(shù)培訓(xùn)


 
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