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新聞資訊

功率電子PFC系統(tǒng)的EMI分析與設(shè)計

2019/7/22

  功率電子系統(tǒng)對于高頻的EMI的設(shè)計-我提供正向設(shè)計思路參考;

  A.確認有哪些噪聲源;

  B.分析噪聲源的特性;相關(guān)資料可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索作者名字下載或觀看;(我的理論:先分析再設(shè)計;了解噪聲源頭特性是關(guān)鍵)!

  C.確認噪聲源的傳遞路徑;這也是我們大多數(shù)工程師處理EMI-Issue時的著手點;(處理的手段和方法);

  EMI的耦合路徑:感性耦合;容性耦合;傳導(dǎo)耦合;輻射耦合!

  處理功率電子系統(tǒng)EMI的噪聲源及噪聲特性分析:

  1.功率電子高頻電磁干擾是由于電磁干擾噪聲源的梯形波頻譜造成的;

  2.功率電子高頻電磁干擾在差模(DM)傳播路徑上的PFC電路中的PFC電感其阻抗由于磁芯選擇和繞線結(jié)構(gòu)會引起器件的多個諧振點!在諧振點的阻抗到達谷底對此頻段的插入損耗就不足,造成差模數(shù)據(jù)超標(biāo);

  3.功率電子高頻電磁干擾在共模噪聲傳播路徑上的高頻電磁干擾和共模(CM)噪聲傳播路徑上的寄生耦合(分布電容)相關(guān);

  4.功率電子高頻電磁干擾還可以由磁性元件(電感,變壓器等磁性元件)的寄生耦合(容性&感性耦合)近場-電路板級的耦合引起的。

  5.抑制功率電子高頻電磁干擾PCB-電路板布局布線設(shè)計就很關(guān)鍵了。

  我的《開關(guān)電源:EMC的分析與設(shè)計》對于EMI-傳導(dǎo)的問題我有講插入EMI輸入濾波器的設(shè)計是快速的方法;我后面再將細節(jié)分析。同時對于>75w有PFC的功率電子PFC系統(tǒng)的EMI-輻射的問題;特別是客戶經(jīng)常碰到30MHZ-50MHZ的EMI-輻射的問題,我有提供設(shè)計方法參考;我再進行設(shè)計分析;

  對于功率電子系統(tǒng)我們先來了解梯形波的噪聲頻譜特性:如下圖所示;

  圖中左邊是簡化的梯形波電壓/電流波形,其周期為TPERIOD,脈沖寬度為TW,脈沖上升/下降時間為TRISE/TFALL。圖中右邊我們從頻域來看此信號,其中含有基頻成分和很多高次諧波成分,通過傅里葉變換分析可以知道這些高頻成分的幅度和脈沖寬度、上升/下降時間之間的關(guān)系;其關(guān)系的表現(xiàn)結(jié)果如下:

  通常EMI輻射問題常常發(fā)生在30MHz~300MHz頻段。通過增加上升和下降時間可將fR的位置向更低頻方向移動,同時更高頻率信號的強度將以40dB/dec的速度快速降低,從而改善其輻射狀況。在低頻段,上升和下降速度所導(dǎo)致的改善是很有限的。

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