抑制開關(guān)電源電磁干擾的電路設(shè)計

摘要

隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，設(shè)備的小型化和數(shù)字化成為技術(shù)的發(fā)展主流，導(dǎo)致開關(guān)電源的應(yīng)用日趨廣泛。但開關(guān)電源固有的高頻輻射及傳導(dǎo)的電磁干擾(EMI)發(fā)射對開關(guān)電源效率及使用的影響已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

本文根據(jù)電力電子線路電磁干擾的特點(diǎn)，研究了高頻開關(guān)電源中電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理、抑制方法。通過這些分析設(shè)計了開關(guān)電源的主電路來降低EMI。首先設(shè)計了EMI濾波器，抑制了輸入整流電路的諧波干擾；其次選擇了感容濾波的單相橋式不可控整流電路進(jìn)行整流；最后系統(tǒng)以MOSFET作為功率開關(guān)器件，構(gòu)成了移相全橋零電壓開關(guān)PWM變換器，其中采用了變壓器進(jìn)行隔離，運(yùn)用了軟開關(guān)技術(shù)以及選擇了合適的二極管。

【關(guān)鍵詞】開關(guān)電源，EMI，移相全橋零電壓開關(guān)PWM變換器，軟開關(guān)

Abstract

The rapid development of ...

[keywords]: switch power supply，EMI, a phase-shifted full bridge zero voltage switching PWM converter，soft switching

目錄

摘要III

AbstractIV

第一章  緒論- 1 -

1.1 開關(guān)電源- 1 -

1.1.1 開關(guān)電源的工作原理- 1 -

1.1.2 開關(guān)電源的分類- 2 -

1.1.3 開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展動向- 2 -

1.2 電磁干擾（EMI）和電磁兼容（EMC）- 3 -

1.2.1 概念- 3 -

1.2.2 EMI的危害和EMC的必要性- 3 -

1.2.3 開關(guān)電源電磁兼容（EMC）發(fā)展的現(xiàn)狀- 4 -

第二章 產(chǎn)生開關(guān)電源電磁干擾（EMI）的分析- 6 -

2.1 輸入整流電路的諧波干擾- 6 -

2.2 開關(guān)電路產(chǎn)生的干擾- 7 -

2.3 高頻變壓器產(chǎn)生的共模傳導(dǎo)干擾- 7 -

2.4 副邊二極管反向浪涌電流干擾- 8 -

2.5 分布及寄生參數(shù)引起的開關(guān)電源噪聲- 9 -

第三章  抑制開關(guān)電源電磁干擾措施的選擇- 10 -

3.1 軟開關(guān)技術(shù)- 10 -

3.2 隔離- 11 -

3.3 濾波- 12 -

3.4 屏蔽- 15 -

3.5 合理的結(jié)構(gòu)布局和布線- 16 -

第四章  輸入整流濾波電路的設(shè)計- 18 -

4.1 EMI濾波器的設(shè)計- 18 -

4.1.1 EMI 濾波器的設(shè)計理論- 18 -

4.1.2 EMI濾波器阻抗分析- 19 -

4.1.3 開關(guān)電源EMI電路的基本構(gòu)成- 20 -

4.1.4 主要器件的選擇- 20 -

4.2 輸入整流濾波電路設(shè)計- 21 -

4.2.1 電路的基本構(gòu)成- 21 -

4.2.2 參數(shù)的計算- 21 -

第五章  DC-DC變換器設(shè)計- 24 -

5.1 高頻開關(guān)逆變電路的選擇- 24 -

5.1.1 軟開關(guān)PWM逆變器的特點(diǎn)：- 24 -

5.1.2 軟開關(guān)逆變電路的選擇- 24 -

5.1.3 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇- 24 -

5.2 電力電子器件的選擇- 25 -

5.3 高頻變壓器的設(shè)計- 26 -

5.3.1 在設(shè)計、選擇變壓器時，應(yīng)遵守下列原則：- 26 -

5.3.2 磁心材料的選擇- 26 -

5.3.3 高頻變壓器的計算- 27 -

5.4 ZVS全橋變換器電路設(shè)計- 28 -

5.4.1 ZVS全橋變換器的工作原理- 28 -

5.4.2 輔助諧振電路參數(shù)的設(shè)計- 31 -

5.5 輸出濾波電路的設(shè)計- 31 -

第六章  開關(guān)電源其他部分的電磁兼容設(shè)計- 33 -

6.1 PCB設(shè)計- 33 -

6.2 接觸器、繼電器等其它開關(guān)器件電磁兼容設(shè)計- 34 -

6.3 開關(guān)電源箱體結(jié)構(gòu)的電磁兼容設(shè)計- 34 -

總結(jié)和展望- 36 -

參考文獻(xiàn)- 37 -

致謝- 38 -