2)在电源输出端加输出滤波器。加装高频电容,加大输出滤波电感的电感量及滤波电容的容量,可以抑制差模噪声。如果把多个电容并联,效果将会更好。
在使用滤器器的时候,我们还必须注意以下几点。
1)滤波器必须有良好的屏蔽,屏蔽体与电源良好搭接。
2)输入滤波器应装在输入端口处,输出滤波器应装在输出端口处,并远离内部电磁发射很强的电感器、功率开关等。若可能的话,尽可能作为一个独立部件与电源合理连接。
3)滤波器的输入、输出线不能交叉,应采用屏蔽线或相互间设置屏蔽层。
4)滤波器内部的元件,自身要进行良好的电磁屏蔽和接地处理,以免流过滤波器接地导线的短路电流造成有害电磁辐射。
5)滤波电感的铁芯最好采用罐型或者环型,若用其他形状可加短路环或磁屏蔽。线圈采用单层或分段式绕法,小电流时可采用蜂房绕制的多层线圈。共轭线圈不能采取双线并绕,应是对称的两个独立线圈。
6)应选用高频特性好的电容器。
2.3 接地
必须注意电路中的接地问题,因为公共阻抗耦合主要通过公共地阻抗进行。如果接地没有处理好,可能会对电路引入很大的地干扰,从而使电路不能正常工作。以Boost电路为例,如果MOSFET的S极接地没有处理,也就是说G极、S极、PWM信号和地之间构成地回路很大的话,电路就不能正常工作,有时候PWM信号无法驱动MOSFET,这就是通过公共地阻抗给Boost电路引入了一个很大的干扰。因此,在使用通用板子来布电路的时候,必须注意这些细节,S极与地之间的导线要尽量短。使用通用板子时,尽量用粗一点线来作为地线,还有,能够连在一起的地应尽量连在一起,接地点尽量粗一点,还可以尽量加粗地线宽度,减少环路电阻。若地线很细或者接地点很小,接地电位则随电流的变化而变化,使抗噪声性能变坏。使用通用板子时,还必须注意功率电路的地对信号地的干扰。
2.4 变压器的设计
为了尽可能地减小变压器的电磁噪声,就要使其原边绕组和副边绕组的耦合系数尽可能接近1,从而减小漏磁通,达到减小漏感的目的。这就需要在变压器的设计上下功夫,使原边绕组和副边绕组尽可能地靠近,同时和磁芯也要尽量靠近,这样漏磁通就会减到最小。根据这个原则,最好的绕法就是原边和副边交叉并绕,这样能达到使漏电感最小的目的。但是在实际应用中,变压器还要考虑原副边之间的高压隔离,所以实际当中更多应用的是“三明治”的夹心绕法(如图3所示),即绕一层原边,绕一层副边,再绕一层原边,或者一层副边,一层原边,最后一层副边,这就能使原副边之间的耦合更好,减少漏感,减少由于漏感引起的电磁感应噪声。(设计导线线径的时候,除了应当考虑通过的电流大小和趋肤效应之外,还应当力争让导线将每层都铺平,而不要出现稀疏的两三匝的现象,只有这样,原副边的耦合效果才能进一步提高)。图4给出了实验波形图,从图4可知,用夹心绕法绕制的变压器,MOSFET上的振荡小了很多。
图3 变压器的夹心绕法图
(a)普通绕法