开关电源EMI设计经验

1、开关电源的EMI源开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。(1)功率开关管功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合的主要干扰源,也是磁场耦合的主要干扰源。(2)高频变压器高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换,因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。(3)整流二极管整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上,反向恢复电流的断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高 dv/dt,从而导致强电磁干扰。(4)PCB准确的说,PCB是上述干扰源的耦合通道,PCB的优劣,直接对应着对上 述EMI源抑制的好坏。2、开关电源EMI传输通道分类(一) 传导干扰的传输通道(1)容性耦合(2)感性耦合(3)电阻耦合a.公共电源内阻产生的电阻传导耦......阅读全文

开关电源EMI设计经验

1、开关电源的EMI源开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。(1)功率开关管功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合的主要干扰

设计开关电源时防止EMI的22个措施

  作为工作于开关状态的能量转换装置,开关电源的电压、电流变化率很高,产生的干扰强度较大; 干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器,相对于数字电路干扰源的位置 较为清楚;开关频率不高(从几十千赫和数兆赫兹),主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰;而印 刷线路板(PCB)走

硬件高手的开关电源设计心得(二)

今天谈一谈印制板铜皮走线的一些事项:走线电流密度:现在多数电子线路采用绝缘板缚铜构成。常用线路板铜皮厚度为35μm,走线可按照1A/mm经验值取电流密度值,具体计算可参见教科书。为 保证走线机械强度原则线宽应大于或等于0.3mm(其他非电源线路板可能最小线宽会小一些)。铜皮厚度为70μm

硬件高手的开关电源设计心得(三)

开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,在下文中,非特别说明,均指隔离电源。隔离电源按照结构形式不同,可分 为两大类:正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规反激式电

硬件高手的开关电源设计心得(四)

反激电源反射电压还有一个确定因素反激电源的反射电压还与一个参数有关,那就是输出电压,输出电压越低则变压器匝数比越大,变压器漏感越大,开关管承受电压越高,有可能击穿开关管、吸收电 路消耗功率越大,有可能使吸收回路功率器件永久失效(特别是采用瞬变电压抑制二极管的电路)。在设计低压输出小功率反激电

硬件高手的开关电源设计心得(一)

首先从开关电源的设计及生产工艺开始描述吧,先说说印制板的设计。开关电源工作在高频率,高脉冲状态,属于模拟电路中的一个比较特殊种类。布板时须遵循高频电路布线原则。1、布局:脉冲电压连线尽可能短,其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管连接 线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正

新能源技术的EMI分析设计(一)

今天在深圳进行《开关电源技术&汽车电子》主题报告中谈到汽车电子-新能源技术的电磁兼容问题,我有分析新能源汽车电子的EMC问题,EMC的三要素已经成为了我们的行动大纲;EMC三要素:干扰源-耦合路径-敏感设备;从理论上三要素如果解决处理好任意一个因素就构不成干扰或骚扰的问题;EMC=EMI+EMS;对

新能源技术的EMI分析设计(二)

如果我们采用的IGBT功率器件开关改变电流的通路,可以测量到续流二极管反向恢复特性有高频振荡环流(本体二极管的反向恢复特性!)如果我们将IGBT采用宽禁带半导体SiC器件就可以改善其反向恢复电流的问题,同时提高效率!SiC器件体二极管的1200V/10A反向恢复特性如下:反向恢复电流小不到3A;注意

新能源技术的EMI分析设计(三)

电压突变&电流突变的两种噪声模式在开关过程中都会引起EMI的问题!SiC 其高的du/dt 更明显!SiC-MOS特性:A.快的开关速度B.低的开关损耗C.高的du/dtSiC-MOS在汽车电子的优势:A.功率损耗降低;效率高,提高电池续航能力;B.高温高压高频;更小体积SiC-MOS在汽车

开关电源设计中如何正确选择滤波电容?

滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用,如何正确选择滤波电容,尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都十分关心的问题。我们在电源滤波电路上可以看到各种各样的电容,100uF,10uF,100nF,10nF不同的容值,那么这些参数是如何确定的?不要告诉我是抄别人原理图的,呵呵。  50Hz

功率电子PFC系统的EMI分析与设计(三)

电源与大地的分布电容比较分散,其它的分布参数我先不作分析;从原理设计图来看,VT2的D极与散热器之间耦合电容的作用最大,从BD1到电感LB之间的电压为100Hz,而从L3到VD1和VT2的D极之间的连线的电压均为方波(梯形波)电压,含有大量的高次谐波。其次LB的影响也比较大,但LB与机壳的距离比较远

功率电子PFC系统的EMI分析与设计(二)

我先分析系统的骚扰源的情况:差模骚扰的产生主要是由于开关管工作在开关状态,当开关管开通时流过电源线的电流线性上升,开关管关断时电流突变为零.因此,流过电源线的电流为高频的三角脉动电流,含有丰富的高频谐波分量,随着频率的升高,该谐波分量的幅度越来越小,因此差模骚扰随频率的升高而降低;共模骚扰的产生主要

功率电子PFC系统的EMI分析与设计(一)

功率电子系统对于高频的EMI的设计-我提供正向设计思路参考;A.确认有哪些噪声源;B.分析噪声源的特性;相关资料可以通过网络搜索作者名字下载或观看;(我的理论:先分析再设计;了解噪声源头特性是关键)!C.确认噪声源的传递路径;这也是我们大多数工程师处理EMI-Issue时的着手点;(处理的手段和方法

开关电源系统LLC应用的测试分析技巧(一)

EMC在电子产品/设备已经成为可靠性的重要组成部分;将越来越被重视!特别对于我们的工业&消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求,对应的国家政策也在不断完善;同时国际贸易的深化发展;EMC技术成为电子产品/设备必过的硬性指标!随着电子产品/设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源并且也越来越高端化;

开关电源系统LLC应用的测试分析技巧(四)

产品的硬件电路测试!&调试技巧!注意用好示波器的触发方法,可以帮助我们解决复杂的问题系统带载上电需要考虑的几个问题:A.电源系统:需要考虑上电的冲击电压&上电的冲击电流B.IC的检测:需要考虑上电的时序&上电的速度(检测电路的瞬态响应判断机制)任何的设计要从实际的需求出发;阿杜老师的理论是:产品可靠

设备EMI问题的传递路径分析与案例(三)

由此确定好系统的EMI路径后,我们对系统可以进行很好的降成本设计!按照我的理论再将电路板PCB布局布线进行优化,使用最优化的EMI滤波器结构可以节省很大的设计成本!C.如下TV的电源板EMI问题;感性耦合-PFC电感与共模电感 &关键走线-容性耦合;电路板设计布局如下:这个案例电路板设计,跟B项的情

电子产品及设备:EMC快速设计理论(一)

目前电子产品及设备运用开关电源系统的设计是越来越多;对于开关电源系统如何快速通过产品的认证;大多产品需要通过EMC的测试标准。在通过相应的测试标准;我们在电子产品及设备中的理论就要转换为 电路系统设计如何解决共模干扰和差模干扰的问题?电子产品及设备的CLASSA &B 标准要求!我们通过如下

解析PCB分层堆叠设计在抑制EMI上的作用(一)

解决EMI问题的办法很多,现代的EMI抑制方法包括:利用EMI抑制涂层、选用合适的EMI抑制零配件和EMI仿真设计等。本文从最基本的PCB布板出发,讨论PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技巧。电源汇流排在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容,可使IC输出电压的跳变来得更快。然

解析PCB分层堆叠设计在抑制EMI上的作用(二)

6层板如果4层板上的元件密度比较大,则最好采用6层板。但是,6层板设计中某些叠层方案对电磁场的屏蔽作用不够好,对电源汇流排瞬态信号的降低作用甚微。下面讨论两个实例。第一例将电源和地分别放在第2和第5层,由于电源覆铜阻抗高,对控制共模EMI辐射非常不利。不过,从信号的阻抗控制观点来看,这一方法

EMI辐射设计扩谱时钟技术在数字设备的优势

对于数字设备,辐射发射超标是产品顺利通过电磁兼容试验的巨大挑战!传统的屏蔽和滤波措施虽然能够使产品满足电磁兼容标准的要求,但是付出的成本较高,并且在有些场合并不容易实施。扩谱时钟技术在解决这个问题方面有比较大的优势!扩谱时钟能够将时钟信号的各次谐波降低7-20dB;对数字电路EMI辐射的设计

区分EMI

由于EMI不同,一个很好的EMC设计规则是将模拟电路和数字电路分开。模拟电路的安培数较高或者说电流较大,应远离高速走线或开关信号。如果可能的话,应使用接地信号保护它们。在多层PCB上,模拟走线的布线应在一个接地层上,而开关走线或高速走线应在另一个接地层。因此,不同特性的信号就分开了。有时可以用一个低

智能产品设备的EMI-辐射理论和解决思路(一)

EMC设计在电子产品与电子设备中已经成为可靠性的重要组成部分,将越来越被重视!特别对于我们的工业&消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求,对应的国家政策也在不断完善。同时国际贸易的深化发展,EMC技术成为电子产品与电子设备的硬性指标!EMI传导的设计理论听过我培训及讲座的朋友们对传导的问题

开关电源变压器共模电感设计注意事项

 在电源变压器的设计过程中,工程师们需要严格的计算并完成共模电感设计和数值选取,这直接关系到开关电源变压器的运行精度。在今天的文章中,我们将会就开关电源变压器的共模电感设计展开简要分析,看在电源变压器共模电感设计和计算过程中,都应该注意哪些问题。 在电源变压器的设计和制作过程中,工程师所要进行的共模

电源设计经验之MOS管驱动电路

在使用MOSFET设计开关电源时,大部分人都会考虑MOSFET的导通电阻、最大电压、最大电流。但很多时候也仅仅考虑了这些因素,这样的电路也许可以正常工作,但并不是一个好的设计方案。更细致的,MOSFET还应考虑本身寄生的参数。对一个确定的MOSFET,其驱动电路,驱动脚输出的峰值电流,上升速

连接线电缆的EMI问题(易忽视)(一)

在一些产品的设计应用中,我们会碰到连接线电缆的EMI问题;比如客户端有进行类似音响的喇叭线进行传导测试数据变差的情况;这时要注意产品的滤波设计和音响连接线的EMI问题!通过如下的产品测试EMI传导测试Data进行分析:1.来看一个蓝牙音响加灯的EMI测试案例;产品测试的EMI传导数据如下:单独测试电

信息类设备交流输入无接地系统接地EMI传导问题策略

在一些产品的设计应用中,我们会碰到系统接地后EMI传导测试数据变差的情况;这时要注意产品的结构和我们测试实验场地的接地情况!但对于有些信息类设备测试标准:CISPR 22/85(ITE)-Class B 有要求系统的输出端通过连接线接地进行测试;同时要求系统的传统能通过相应的测试标准

医疗器械设计开发过程经验分享

【题记】进入2017年,笔者感觉国内市场一下子对医疗器械的研发重视了起来,突出表现在各个机构推出了研发流程或研发法规等相关培训,层出不穷。笔者从自身十多年的研发质量的维度进行了研发过程经验的分享,仅代表个人观点,供行业朋友们学习,借鉴。【Introduction】Going  into 2017,

开关电源系统电源提高效率设计技巧及方法(一)

我以FLY的设计参考进行设计技巧和分析;能量转换系统必定存在能耗,虽然实际应用中无法获得100%的转换效率,但是,一个高质量的电源效率可以达到非常高的水平,开关电源的损耗大部分来自开关器件(MOSFET 和二极管)和开关变压器,另外小部分损耗来自电感和电容。但是,如果使用非常廉价的电

开关电源系统电源提高效率设计技巧及方法(二)

6.开关电源系统中看来变压器电感的设计在功率达到一定的量时其损耗变得相对重要!变压器设计的具体参数变化的效率对比变压器KP(△I/IP)的设计大小对效率的影响:变压器磁芯大小对效率的影响。磁芯越大(Ae值越大)效率越高设计变压器KP值越小,电源效率越高。如下对比参考:将我做的小功率电源90V-265

设备EMI问题的传递路径分析与案例(四)

优化方案同案例2-超标的EMI传导问题;EMI输入的共模电感增大或减小对系统没有测试没有效果?让设计师将共模电感与图中的散热器进行拉开距离;通过上述的优化通过传导测试!思考一下?EMI从1M-10MHZ通常正确的共模滤波器的设计为什么搞不定问题?请参考我的《电子产品:PCB布局布线的耦合EMI路径分