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工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的解決方法概述（二）

來(lái)源：發(fā)布時(shí)間：2019-06-14 點(diǎn)擊量：1182

工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的解決方法概述（二）

本文接著敘述關(guān)于工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的解決方法，從屏蔽措施，變壓器的繞制，接地技術(shù)的應(yīng)用，PCB 元件布局及走線幾個(gè)方面來(lái)敘述。

工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的解決方法之屏蔽措施
抑制輻射噪聲的有效方法就是屏蔽。可以用導(dǎo)電性能良好的材料對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行屏蔽，用磁導(dǎo)率高的材料對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽。為了防止變壓器的磁場(chǎng)泄漏，使變壓器初次級(jí)耦合良好，可以利用閉合磁環(huán)形成磁屏蔽，如罐型磁芯的漏磁通就明顯比E 型的小很多。開(kāi)關(guān)電源的連接線，電源線都應(yīng)該使用具有屏蔽層的導(dǎo)線，盡量防止外部干擾耦合到電路中?；蛘呤褂么胖?、磁環(huán)等EMC 元件，濾除電源及信號(hào)線的高頻干擾。但是，要注意信號(hào)頻率不能受到EMC 元件的干擾，也就是信號(hào)頻率要在濾波器的通帶之內(nèi)。整個(gè)開(kāi)關(guān)電源的外殼也需要有良好的屏蔽特性，接縫處要符合EMC規(guī)定的屏蔽要求。通過(guò)上述措施保證開(kāi)關(guān)電源既不受外部電磁環(huán)境的干擾也不會(huì)對(duì)外部電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。

工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的解決方法之變壓器的繞制
在設(shè)計(jì)高頻變壓器時(shí)必須把漏感減到最小。因?yàn)槁└性酱螅?產(chǎn)生的尖峰電壓幅值越高，漏極箝位電路的損耗就越大，這必然導(dǎo)致電源效率降低。減小變壓器的漏感通常采用減少原邊繞組的匝數(shù)、增大繞組的寬度、減小各繞組之間的絕緣層等措施。

工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源的變壓器主要的寄生參數(shù)為漏感、繞組間電容、交叉耦合電容。變壓器繞組間的交叉耦合電容為共模噪聲流過(guò)整個(gè)系統(tǒng)提供了通路。

工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源在變壓器的繞制過(guò)程中采用法拉第屏蔽來(lái)減小交叉耦合電容。用銅箔或鋁箔包繞在原邊繞組和副邊繞組之間，形成一個(gè)表面屏蔽層隔離區(qū)，并接地，其中原邊繞組和副邊繞組交錯(cuò)繞制，以減小交叉耦合電容。在安裝規(guī)程上一般要求散熱器接地，那么開(kāi)關(guān)管漏極與散熱器之間的寄生電容就為共模噪聲提供了通路，可以在漏極和散熱器之間加一銅箔或鋁箔并接地以減小此寄生電容。

工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的解決方法之接地技術(shù)的應(yīng)用
開(kāi)關(guān)電源需要重視地線的連接，地線承擔(dān)著參考電平的重任，特別是控制電路的參考地，如電流檢測(cè)電阻的地電平和無(wú)隔離輸出的分壓電阻的地電平。
（ 1）設(shè)備的信號(hào)接地。設(shè)備的信號(hào)接地，可能是以設(shè)備中的一點(diǎn)或一塊金屬來(lái)作為信號(hào)的接地參考點(diǎn)，它為設(shè)備中的所有信號(hào)提供了一個(gè)公共參考電位。如浮地和混合接地，另外還有單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地。
（ 2）設(shè)備接大地。在工程實(shí)踐中，除認(rèn)真考慮設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)接地外，通常還將設(shè)備的信號(hào)地，機(jī)殼與大地連在一起，以大地作為設(shè)備的接地參考點(diǎn)。

工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源的控制信號(hào)的地電平衰減應(yīng)盡可能的小，因此，采用控制部分一點(diǎn)接地，然后將公共連接點(diǎn)再單點(diǎn)接至功率地。這種接地方式可以使噪聲源和敏感電路分離。另外，地線盡量鋪寬，對(duì)空白區(qū)域可敷銅填滿，力求降低地電平誤差和EMI。在裝置中盡量采用表面貼裝元器件，使組裝密度更高，體積更小，重量更輕，可靠性更高，高頻特性好，減小電磁和射頻干擾。

工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的解決方法之PCB元件布局及走線
PCB 中帶狀線、電線、電纜間的串間是印刷電路板線路中存在最難克服的問(wèn)題之一。開(kāi)關(guān)電源的輻射騷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的乘積成正比，因此PCB 的布局設(shè)計(jì)將直接關(guān)系到整機(jī)電磁兼容性能。在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源工控設(shè)備電源等開(kāi)關(guān)電源在印制電路板時(shí)，必須從布局及走線的優(yōu)化設(shè)計(jì)著手。
（ 1）印制板布線地通常要符合以下原則
1、輸入、輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平等。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋耦合;
2、印制板導(dǎo)線盡量采用寬線，尤其是電源線和地線;　3、印制導(dǎo)線拐彎處一般采取圓弧形;
4、專(zhuān)用零伏線、電源線的走線寬度（1 mm，電源線和地線盡可能靠近等。
（ 2）元器件布局時(shí)通常要符合以下原則
1、按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。
2、以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來(lái)進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。
3、在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平等排列。4、位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣的距離一般不小于2 mm。

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