對(duì)于開關(guān)電源設(shè)備內(nèi)部元器件的布局必須整體考慮電磁兼容性的要求,設(shè)備內(nèi)部的干擾源會(huì)通過輻射和串?dāng)_等途徑影響其它元件或部件的工作,研究表明,在離干擾源一定距離時(shí),干擾源的能量將大大衰減,因此合理的布局有利于減小電磁干擾的影響。
EMI輸入輸出濾波器最好安裝在金屬機(jī)箱的入口處,并保證其輸入線與輸出線電磁環(huán)境的屏蔽隔離。
敏感電路或元件要遠(yuǎn)離發(fā)熱源。
對(duì)于開關(guān)電源產(chǎn)品,我們一般須遵守以下布線原則:
1 主電路輸入線與輸出線分開走線。
2 EMI濾波器輸入線與輸出線分開走線。
3 主電路線與控制信號(hào)線分開走線。
4 高壓脈沖信號(hào)線最好分開單獨(dú)走線。
5 分開布線的原則是避免平行走線,可以垂直交叉,線束之間距離在20mm以上。
6 電纜不要貼著金屬外殼和散熱器走線,保證一定距離。
7 雙絞線、同軸電纜及帶狀電纜在EMC設(shè)計(jì)中的使用
雙絞線、同軸電纜都能有效的抑制電磁干擾。在脈沖信號(hào)傳輸線路中常使用雙絞線,控制輔助電源線和傳感器信號(hào)線最好用雙絞屏蔽線。因?yàn)殡p絞線兩根線之間有很 小的回路面積,而且雙絞線的每?jī)蓚€(gè)相鄰的回路上感應(yīng)出的電流具有大小相等、方向相反,產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消,這樣就可以減小因輻射引起的差模干擾,不過雙絞 線絞合的圈數(shù)最好為偶數(shù),且每單位波長(zhǎng)所絞合的圈數(shù)愈多,消除耦合的效果愈好。使用時(shí)注意雙絞線和同軸電纜兩端不能同時(shí)接地,只能單端接地,而對(duì)屏蔽線, 屏蔽層兩端接地能既能屏蔽電場(chǎng)還能屏蔽磁場(chǎng),單端接地只能屏蔽電場(chǎng)。使用同軸電纜時(shí)還要注意,其屏蔽層必須完全包覆信號(hào)線接地,即接頭與電纜屏蔽層必須 3600搭接,才能有效屏蔽電磁場(chǎng),如圖所示,信號(hào)線裸露部分仍可以與外界形成互容耦合,降低屏蔽效能。
帶狀電纜適合于短距離的信號(hào)傳輸,我們知道為了降低差模信號(hào)的電磁輻射,必須減小信號(hào)線和信號(hào)回流線所形成的回路面積,因此在設(shè)計(jì)帶狀電纜布局時(shí),最好將信號(hào)線與接地線間隔排列。如圖所示,其中S為信號(hào)線,G為信號(hào)地線。
元器件的選擇
熱傳播的方式有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射,熱輻射是以電磁波的形式向空中傳播的,熱傳導(dǎo)也會(huì)向周圍其它元件傳導(dǎo)熱量,這些都會(huì)影響其它元器件或電路的正常工作, 因此從元器件熱設(shè)計(jì)方面考慮要盡量留有較大余量,以降低元器件的溫升及器件表面的溫度,除元器件對(duì)溫升有特殊要求外,一般開關(guān)電源要求內(nèi)部元件溫度小于 90℃,內(nèi)部環(huán)境溫度不超過65℃,以減小熱輻射干擾。
對(duì)數(shù)字集成電路,從電磁兼容性角度看應(yīng)多選用高噪聲容限的CMOS器件代替低噪聲容限的TTL器件。
盡量使用低速、窄帶元件和電路。
選用分布電感較小的SMP元件,選用高頻特性好、等效串聯(lián)電感低的陶瓷介質(zhì)電容器、高頻無(wú)感電容器、三端電容器和穿心電容器等作濾波電容。