電源濾波器安裝在電源線與電子設備之間,用于抑制電源線引出的傳導干擾,又可以降低從電網(wǎng)引入的傳導干擾,對提高設備的可靠性有重要的作用。開關電源產生的電磁干擾以傳導干擾為主,而傳導干擾又分差模騷擾和共模干擾兩種。構成開關電源EMI濾波器的基本網(wǎng)絡如圖1所示。該濾波器由共模扼流圈L、差模電容Cx和共模電容Cy組成。共模扼流圈L由兩個繞在同一個高磁導率磁芯上的繞組構成,其結構使差模電流產生的磁通相互抵消。這種結構以較小體積獲得較大的電感值,并且不用擔心由于工作電流導致飽和。每個繞組與電容Cy分別組成L-E和N-E兩對獨立端口的低通濾波器,形成共模濾波網(wǎng)絡,用來抑制電源線上存在的共模干擾。至于共模扼流圈L、差模電容Cx和共模電容Cy的取值大小,應盡量做到濾波器的諧振頻率低于開關電源的工作頻率,這樣可以實現(xiàn)對整個頻段的濾波。
圖1 開關電源EMI濾波器
5.PCB板的合理布局與布線
開關電源的輻射干擾與電流通路中的電流大小,通路的環(huán)路面積,以及電流頻率的平方等三者的乘積成正比,即輻射干擾E∝I·A·f 2。運用這一關系的前提是通路尺寸遠小于頻率的波長。上述關系式表明減小通路面積是減小輻射騷擾的關鍵,這是說開關電源的元器件要彼此緊密排列。在初級電路中,要求輸入端電容、晶體管和變壓器彼此靠近,且布線緊湊;在次級電路中,要求二極管、變壓器和輸出端電容彼此貼近。在印制板上,將正負載流導線分別布在印制板的兩面,并設法使兩個載流導體彼此間保持平行,因為平行緊靠的正負載流導體所產生的外部磁場是趨向于相互抵消的。
四、結束語
要提高開關頻率,提高開關電源產品的質量,電磁兼容性是不容忽視的問題。產生開關電源電磁干擾的因素還很多,抑制電磁干擾還有大量的工作。只有在設計時充分考慮電磁兼容問題,才能使開關電源得到更普遍的應用。