从电源模块设计和应用的角度查看EMC设计优化

众所周知,EMC非常实用,但是如果掌握一些基本原理,则在设计EMC前端电路时将有更多的实验方向,从而缩短了项目开发时间。

完美的电涌保护电路和性能稳定的电源模块将在最大程度上确保系统电源的稳定性和可靠性。

ZLG智源电子自主开发生产的隔离式电源模块具有宽输入电压范围,可隔离1000VDC,1500VDC,3000VDC和6000VDC等多个系列,并具有多种封装形式,与国际标准SIP,DIP等封装兼容。

整个隔离式DC-DC电源系列均已通过完整的EMC测试,静电抗扰度高达4KV,浪涌抗扰度高达2KV,为用户提供了稳定可靠的电源隔离解决方案。

在电源模块的应用中,EMC设计通常是最重要的,因为它与整个用户产品的EMC性能有关。

那么如何提高EMC性能呢?本文将从电源模块设计和应用的角度为您解释。

EMC测试也称为电磁兼容性,它描述了产品两个方面的性能,即电磁发射/干扰EME和电磁抗扰性EMS。

EME包含传导和辐射; EMS包含静电,脉冲群,电涌等。

为了提高用户系统的稳定性,我们将告诉您如何灵活地应用上述方法来优化电源的EMC。

本文将从电源设计和应用的角度介绍4种常见解决方案:几种选择。

1.电涌保护电路电源模块在实际应用中使用。

工程师经常使用电涌保护电路来确保EMC性能和系统稳定性。

浪涌电压的来源很多,例如雷击,短路故障,频繁的设备启动等。

让我们不多说,让我们看一下电涌保护电路的设计:如图1所示,以改善输入级的电涌。

为了保护起见,在外围增加了压敏电阻和TVS管。

但是,图中电路(a)和(b)的原始目的是实现两个保护级别,但可能适得其反。

如果(a)中的MOV2的压敏电阻电压和电流容量低于MOV1,则MOV2可能无法承受电涌冲击并提前损坏,从而导致整个系统瘫痪。

同样,对于电路(b),由于TVS的响应速度比MOV快,因此MOV通常不工作,TVS会过早损坏。

因此,正确的连接方法通常如图(c)和(d)所示,在两个MOV之间或在MOV和TVS之间连接一个电感器,以将保护设备分为两级。

图1两级电涌保护。

另外,可以在MOV和TVS之间添加一个电阻,以防止TVS导通损坏。

选择R时,应考虑R的功耗,以防止R被首先损坏;同时,电容器可以并联连接,以吸收能量并改善电涌电阻,如下图所示。

注意:MOV和TVS的选择非常重要。

选择适当的最大允许电压和最大流速很重要。

这应参考电源模块的输入电压和电涌测试水平。

如果选择的电压较小,则后端电源异常。

如果选择的电压太大,将无法保护,如果选择流量,则很容易损坏设备。

2.电源模​​块的PCB设计。

由于模块电源产品具有模块电源的PCB设计规范要求,因此必须考虑散热设计,EMC设计,干扰设计和生产工艺设计等,这涉及很多内容,因此PCB设计位于模块电源中产品开发过程被视为最重要的环节之一,如下图所示:3.电源模块的内部电路设计电源模块不是线性电源类型,但是是开关电源。

当开关管打开和关闭时,电压和电流将被斩波,从而引起较大的瞬态变化(di / dt,dv / dt),因此开关电源是EMC干扰的主要来源。

隔离电源模块的常见电路拓扑:隔离正向和隔离反激。

通过产品内部电路设计+ PCB设计,产品的EMC性能达到最佳状态。

四,电源模块的传导干扰设计要设计电源模块的传导干扰电路,需要

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金属膜柱状电阻,又称:晶圆电阻,柱状电阻,色环贴片电阻,无脚电阻,无引线电阻。金属膜柱状电阻介于贴片电阻与直插电阻之间,主要适用于电流较大/耐高压冲击/安全性要求高的高阶电路中,与直插电阻相比,由于去掉了引线,因此很大的降低了直插电阻在高频时引线所产生的寄生电感,同时能够解决直插电阻小阻值中精度与温度系数无法提高的难题,与片状电阻相比,由于更大的表面面积使之耐电流,耐高压的性能大大提升,不论在在功能上,机械结构上,电气特性上,或安全性上,都明显优于常规贴片电阻。

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