鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1524次 | 2019年12月26日
全面解析開(kāi)關(guān)電源的尖峰抑制
1引言
電源紋波會(huì)干擾電子設(shè)備的正常工作,引起諸如計(jì)算機(jī)死機(jī)、數(shù)據(jù)處理出錯(cuò)及控制系統(tǒng)失靈等故障,給生產(chǎn)和科研釀成難以估量的損失,因此必須采取措施加以抑制。
產(chǎn)生尖峰的原因很多,以下著重說(shuō)明濾波電路對(duì)二極管反向恢復(fù)時(shí)間所產(chǎn)生的紋波尖峰加以分析,并總結(jié)出幾種有效的抑制措施。
2濾波電路
為減小電源尖峰干擾需要在電源進(jìn)線端和電源輸出線端分別加入濾波電路。
2.1電源進(jìn)線端濾波器
在電源進(jìn)線端通常采用如圖1所示電路。該電路對(duì)共模和差模紋波干擾均有較好抑制作用。
圖中各元器件的作用:
(1)L1L2C1用于濾除差模干擾信號(hào)。
L1L2磁芯面積不宜太小,以免飽和。電感量幾毫亨至幾十毫亨。C1為電源跨接電容,又稱X電容。
用陶瓷電容或聚脂薄膜電容效果更好。電容量取0.22μF~0.47μF。
(2)L3,L4,C2,C3用于濾除共模干擾信號(hào)。
L3,L4要求圈數(shù)相同,一般取10,電感量2mH左右。
C2,C3為旁路電容,又稱Y電容。電容量要求2200pF左右。
電容量過(guò)大,影響設(shè)備的絕緣性能。
在同一磁芯上繞兩個(gè)匝數(shù)相等的線圈。電源往返電流在磁芯中產(chǎn)生大小相等、方向相反的磁通。故對(duì)差模信號(hào)電感L3、L4不起作用(見(jiàn)圖2),但對(duì)于相線與地線間共模信號(hào),呈現(xiàn)為一個(gè)大電感。其等效電路如圖3所示。
由等效電路知:
一般wL>Rl,則:|UN/US|=0表明,對(duì)共模信號(hào)Ug而言,共模電感呈現(xiàn)很大的阻抗。
2.2輸出端濾波器
輸出端濾波器大都采用LC濾波電路。其元件選擇一般資料中均有。為進(jìn)一步降低紋波,需加入二次LC濾波電路。LC濾波電路中L值不宜過(guò)大,以免引起自激,電感線圈一般以1~2匝為宜。電容宜采用多只并聯(lián)的方法,以降低等效串聯(lián)電阻。同時(shí)采樣回路中要加入RC前饋采樣網(wǎng)絡(luò)。
如果加入濾波器后,效果仍不理想,則要詳細(xì)檢查公共地線的長(zhǎng)度、線徑是否合適。因?yàn)榈鼐€分布電感對(duì)抑制紋波極為不利。
導(dǎo)線長(zhǎng)度l,線徑d與其電感量的關(guān)系為:
L(μH)=0.002l[ln(4l/d)-1](2)