开关电源中的EMI分析以及抑制技术.pptx
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开关电源中的EMI分析以及抑制技术.pptx
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开关电源中的开关电源中的EMI分析以及抑制技术分析以及抑制技术MonolithicPowerSystemsMonolithicPowerSystemsTheFutureofAnalogICTechnologyTheFutureofAnalogICTechnology内容内容电磁兼容的简介开关电源中的电磁干扰分析电磁干扰的抑制技术MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly33TheFutureofAnalogICTechnology电磁兼容磁兼容电磁兼容磁兼容EMC电磁干磁干扰EMI电磁抗干磁抗干扰EMS传导发射射CE辐射射发射射RE传导抗干抗干扰CS辐射抗干射抗干扰RSTheFutureofAnalogICTechnology电磁磁环境境TheFutureofAnalogICTechnology干干扰导致设备系统性能下降、无法工作甚至损扰导致设备系统性能下降、无法工作甚至损坏坏电网保护装置误电网保护装置误动作,动作,导致电网事故导致电网事故通信故障、中断,影响飞机导航危及人身安全通信故障、中断,影响飞机导航危及人身安全电磁干磁干扰的危害的危害TheFutureofAnalogICTechnology电子设备损坏的原因电子设备损坏的原因,电磁干磁干扰的危害的危害电磁干磁干扰的危害不容小的危害不容小觑TheFutureofAnalogICTechnologyCISPR14/EN55014家电,电动工具家电,电动工具CISPR15/EN55015照明产品照明产品CISPR22/EN55022开关电源开关电源电磁干磁干扰测试标准准EN55022电磁干磁干扰的的标准准TheFutureofAnalogICTechnologyTheFutureofAnalogICTechnology干扰源干扰源耦合路径耦合路径敏感设备敏感设备接受机接受机开关电源开关电源LISN耦合路径耦合路径电磁兼容的三要素电磁兼容的三要素TheFutureofAnalogICTechnology11Current,IswVoltage,Vsw-MOS开通开通关断关断tt干扰源干扰源TheFutureofAnalogICTechnology12Turn-onTurn-offttCurrent,IswVoltage,Vsw-PowerDiode干扰源干扰源TheFutureofAnalogICTechnology-变压器,器,电感中的感中的du/dt变化化干扰源干扰源TheFutureofAnalogICTechnologyLISN-线路阻抗稳定性网络线路阻抗稳定性网络滤除除电力力线中的干中的干扰阻止开关阻止开关电源中的干源中的干扰进入到入到电力力线在在150k-30MHz频率范率范围内能内能够提供提供稳定的定的50ohm电网网差模噪声差模噪声共模噪声共模噪声MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly1515VVPPCCPSPSLISNZ21CCPSPSVVPP-反激耦合路径反激耦合路径1共模耦合路径共模耦合路径MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly1616VVD1CCSPSPLISNZ21CCSPSPVVD1D1-反激耦合路径反激耦合路径2共模耦合路径共模耦合路径MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly1717VVD2D2CCPS2PS2LISNZ21CCPS2PS2VVD2D2-反激耦合路径反激耦合路径3共模耦合路径共模耦合路径MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly1818DD11DD22DD33DD44CCBBSSLISNLISNACACIISS-反激差模耦合路径反激差模耦合路径IISSCCEquEqu.LISN2ZEquivalentNoiseModel差模耦合路径差模耦合路径MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly1919TheFutureofAnalogICTechnology开关电源开关电源LISN耦合路径耦合路径抑制干抑制干扰源源切断耦合路径切断耦合路径如何抑制如何抑制EMITheFutureofAnalogICTechnology抑制干扰源抑制干扰源FFT占空比,开关频率,以及占空比,开关频率,以及tr、tf的影响的影响-FFTsfDuty1fA(f)rt1DutyIncreasefsIncreasesfDuty1fA(f)rt1Tr/TfIncreasetr=tf-f傅里叶分析傅里叶分析减小开关减小开关频率率减小减小du/dtTheFutureofAnalogICTechnology抑制干扰源抑制干扰源增大增大驱动电阻阻增加增加snubber电路路EMI效率效率平衡平衡TheFutureofAnalogICTechnology不抖频抖频抑制干扰源抑制干扰源FFTTheFutureofAnalogICTechnologyMPS工业抖频电源芯片工业抖频电源芯片抑制干扰源抑制干扰源MPS料号料号HFC0310HF900HFC0500集成集成MOS控制器控制器900V控制器控制器功率功率=80W8W=80WX电容放电电容放电NoNoYes抖频抖频3.5%4%6.7%高压启动高压启动NoYesYes降频降频YESYESYES短路保护短路保护YESYESYES过压保护过压保护YES(Latch)YESYES输入欠压保护输入欠压保护HysteresisHysteresisTimerBased斜坡补偿斜坡补偿YESYESYESTheFutureofAnalogICTechnology抑制干扰源抑制干扰源HFC0500抖抖频控制控制电路路2.72uA14pFTheFutureofAnalogICTechnology抑制差模噪声抑制差模噪声D1D2D3D4CBSLISNACSSIISSCCEquEqu.LISN2ZIISSCCEquEqu.LISN2Z增大增大电容或者容或者增加增加LC滤波器波器MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly271.散热器接原边地散热器接原边地-切断散热器的耦合路径切断散热器的耦合路径VVPP抑制共模噪声抑制共模噪声MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly28CCSPSPVVD1D1CspCpsZcmVD1VP+-+输出出电压比比较低且原低且原边没有屏蔽没有屏蔽时,Vp是主要共模干是主要共模干扰源源输出出电压比比较高且原高且原边有屏蔽有屏蔽时,需要考,需要考虑VD1的共模干的共模干扰抑制共模噪声抑制共模噪声2.优化变压器的共模噪声优化变压器的共模噪声CCPSPSVVPPTheFutureofAnalogICTechnology变压器的共模噪声以及抑制器的共模噪声以及抑制BADCC-DA-BBA差C-DA-BBA好B-XC-DX-ABAxx最差2.优化变压器的共模噪声优化变压器的共模噪声a.改变变压器的端子来减小改变变压器的端子来减小CpsTheFutureofAnalogICTechnology变压器的共模噪声以及抑制器的共模噪声以及抑制2.优化变压器的共模噪声优化变压器的共模噪声b.采用屏蔽较小采用屏蔽较小Cps304-X5-6X-3BAxxBADCipsispCCSPSPCpsIpsVVPPCCPSPSLISNZ21TheFutureofAnalogICTechnology变压器的共模噪声以及抑制器的共模噪声以及抑制2.优化变压器的共模噪声优化变压器的共模噪声c.平衡和干扰对消法平衡和干扰对消法-131BADC4-X5-6X-3BAxxipsisppips=isp,icm=0dCoreCorePri.windingPri.windingSec.windingSec.windingShieldingShieldingCCSPSPCpsCspipsisppIpsVDVP*Cps=VD*(Csp+Ca)VPVDicm1icm2CpsCspZcmVPVD+-+-CaCCSPSP变压器的共模噪声以及抑制器的共模噪声以及抑制MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly3434WithoutCaddWithCadd2.优化变压器的共模噪声优化变压器的共模噪声c.平衡和干扰对消法平衡和干扰对消法-2变压器的共模噪声以及抑制器的共模噪声以及抑制MPSConfidential-InternalUseOnlyMPSConfidential-InternalUseOnly35352.优化变压器的共模噪声优化变压器的共模噪声c.平衡和干扰对消法平衡和干扰对消法-3变压器的共模噪声以及抑制器的共模噪声以及抑制TheFutureofAnalogICTechnologyPCB布局布局对噪声的影响噪声的影响输入入环路尽可能的小路尽可能的小高高频环路尽可能小路尽可能小环路小路小分开不同的分开不同的环路路环路大路大环路不分路不分TheFutureofAnalogICTechnology对称称连线较短短不不对称称连接接较长PCB布局布局对噪声的影响噪声的影响TheFutureofAnalogICTechnologyEMI滤波器波器TheFutureofAnalogICTechnologyEMI方案方案效率效率平衡平衡一致性一致性量量产成本成本TheFutureofAnalogICTechnology
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- 开关电源 中的 EMI 分析 以及 抑制 技术
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