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高频开关电源的EMC设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-06-18 11:23:51




1.6 开关电源印制电路板的EMC设计
    印制电路板是高频开关电源设计的最后一个环节,如果印制电路板设计不当,由于PCB上既有小信号控制线,又有高压母线,还有高频功率开关和磁性元件,将直接影响到电路中各元件自身的抗干扰性和电路工作的可靠性,造成电源工作不稳定。单根导线的特性阻抗由直流电阻R和自感L组成,其计算公式如下两式所示。

式中:l为导线的长度;b为导线的宽度。

显然,印制线越短,直流电阻R就越小,同时增大印制线的宽度和厚度也可降低直流电阻R。从式(3)可知,印制线长度l越短,自感L就越小,而且增加印制线的宽度b也可降低自感L。多根印制线的特性阻抗除由直流电阻R和自感L组成外,还有互感M的影响,由互感M计算公式(4)可知,除受印制板的长度和宽度影响外,印制线的距离也起着重要作用。
    M=2l[ln 2l/(b+s)-1] (4)
式中:s为两线之间的距离。增大两线之间的距离可减小互感。
    由以上分析可知,在设计PCB时,应尽量降低电源线和地线的阻抗,因为电源线、地线和其他印制线都有电感,当电源电流变化较大时,将会产生较大的压降,而地线压降是形成公共阻抗干扰的重要因素,所以应尽量缩短地线,尽量加粗电源线和地线线条。


2 结 语
    电磁兼容是一个十分复杂的问题,在设计高频开关电源时,应对电源可能的电磁环境进行充分估计,尽可能全面地考虑高频开关电源与外界环境的耦合途径,利用各种抑制干扰技术来消除干扰耦合,增强高频开关电源的抗干扰能力。主要的措施包括合适的接地,良好的搭接,合理的布线及屏蔽、滤波、限幅等。只有在设计时充分考虑EMC的设计,才能使高频开关电源的电磁干扰降到最低点。

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