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高频开关电源中EMI产生的机理及其抑制方法

时间:2016-07-02  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

  开关管(比如MOSFET )在开通关断时,也会造成很强的电磁干扰。由于变压器初级线圈漏感,电路寄生电感的存在,致使一部分能量没有从一次侧传输到二次侧,漏感中储存能量,关断瞬间电流发生突变,di/dt非常高,产生反电动势。由电磁场理论可知:E=-Ldi/dt。

  其值与电流的变化成正比,与电感成正比。因此漏感会产生非常高的反电动势叠加在关断电压上,形成关断电压尖峰,产生传导性电磁干扰。漏感与开关管之间的寄生电容还会发生震荡,影响电路中的电磁环境,产生噪声。开关管开通时,寄生电容瞬间放电,产生尖峰电流,初级线圈也会造成浪涌电流的产生,影响电磁环境。

  2.3 输出整流二极管反向恢复造成的电磁噪声

  二极管承受反向电压时,PN结内积累的电荷将释放并形成一个反向电流,反向恢复电流脉冲的幅度、脉冲宽度和形状与二极管本身的特性及电路参数有关,而且恢复到零点的时间与结电容等因素有关。高频整流二极管由于反向恢复电流脉冲的幅度和di/dt都很大,它们在引线电感和与其相连接的电路中都会产生很高的感应电压,从而造成很强宽频的瞬态电磁噪声。二极管反向恢复过程电压、电流波形如图4所示。

  

  图4 二极管反向恢复过程电压、电流波形

  在高频开关电源、高频DC/DC谐振变换器以及功率因数校正电路等重复开关频率较高的变流器电路中,都要用到快恢复二极管。它们的反向恢复时间通常在纳秒量级,因此通过引线电感造成的瞬态电磁噪声是不可忽视的。特别是在反激式开关电源中,二极管反向恢复电流尖峰还有可能从次级传到初级,在开关开通时,形成一个电流尖峰,不仅容易烧毁开关管,还造成电磁噪声。

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