dcdc電源emc設(shè)計-在線瀏覽
2024-08-09 18:05本頁面
【正文】 航天器DCDC變換器電纜束注入脈沖激勵傳導敏感度生存級要求為I=5A；性能級要求為I=。CS116模擬了在受試設(shè)備上可能出現(xiàn)的衰減正弦波干擾，注入的衰減正弦波校準波形的幅度最高達5A。航天器DCDC變換器電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導敏感度生存級要求為IMAX=5A；性能級要求為IMAX=。當按QJ226692要求一般采取間接放電177。放電頻率為1次/秒，每點（面）30次。 航天器DCDC變換器與EMC 航天器DCDC變換器，按目前國內(nèi)應用情況可分為28V、42V和100V輸入電壓品種，輸出功率以30W為主。脈寬調(diào)制器（PWM）的工作方式使得變換器不可避免的產(chǎn)生周期雜波，雜波的頻譜分布在開關(guān)頻率點和其高階諧波頻率點。 圖3 DCDC變換器的干擾發(fā)射和敏感度示意圖DCDC變換器EMI分析及EMC設(shè)計 DCDC變換器的小型化和高頻化是其發(fā)展趨勢，但同時帶來了更加嚴重的EMC問題。由于印制板元器件布局引起的變換器內(nèi)部元器件之間的寄生電容及印制板布線引起的寄生電容也是產(chǎn)生EMI的根源之一。如圖4所示MOSFET的寄生電容Cr與MOSFET并聯(lián)，寄生電感Lr與其串聯(lián)。 開關(guān)管MOSFET斷開時的電路及等效電路如圖7所示。寄生電感中存儲的能量為： MOSFET斷開時，這個能量對寄生電容Cr充電，開關(guān)管上產(chǎn)生較大的高頻電壓振蕩。由等效電路可求得加在開關(guān)管兩端的電壓為： 上式所示的開關(guān)管斷開時電壓波形如圖8所示。若開關(guān)斷開前MOSFET上的Ion較大，則電壓浪涌峰值也更大。并且，電壓浪涌尖峰容易超出MOSFET的安全工作電壓范圍，對它的可靠性造成嚴重的危害。如圖9所示，在MOSFET的漏源極間并聯(lián)一個RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與MOSFET形成緩沖回路。RC的參數(shù)根據(jù)開關(guān)管斷開時的漏源電壓及導通時流過的電流確定。對于PN結(jié)型二極管因為存在少數(shù)載流子的存儲效應，二極管關(guān)斷時存儲電荷和多余電荷的恢復需要一定的反向恢復時間，并由此產(chǎn)生一定的反向恢復電流。為了減小高頻下的關(guān)斷損耗，希望反向恢復時間越短越好，結(jié)果造成電流變化率di/dt增大。同時，反向恢復電流峰值還隨正向電流的增大而增大，在輸出端會形成很大的電壓尖峰，成為輸出噪聲的主要成分。盡管選用肖特基二極管會減小輸出紋波及尖峰，但由于電路寄生參數(shù)的影響，其產(chǎn)生的噪聲仍不可忽視。 輸入輸出端EMI分析與濾波器設(shè)計 (1) 輸入輸出端EMI分析 DCDC變換器中，由于寄生參數(shù)的存在以及開關(guān)管的高速導通和關(guān)斷，使得變換器在輸入輸出端產(chǎn)生較大的干擾噪聲。差模噪聲就是通常意義上的噪聲，產(chǎn)生的干擾信號與工作信號將以電勢源的形式串聯(lián)加于變換器的輸入端，會對系統(tǒng)產(chǎn)生直接的影響。共模干擾是由共模電流引起的，DCDC變換器中的各器件之間和器件與機殼之間都存在寄生電容，導線存在寄生電感，這些寄生參數(shù)構(gòu)成了一個寄生傳輸網(wǎng)絡(luò)。 (2) EMI濾波器設(shè)計 電磁干擾從設(shè)備內(nèi)發(fā)射出來或進入設(shè)備只有兩個途徑，就是空間電磁輻射的形式和電流沿著導體傳導的形式。 EMI濾波器主要用來濾除導線上的電磁干擾，由于電磁干擾的頻率范圍很寬，一般從幾十kHz到幾百MHz,因此濾波器的有效濾波頻率要覆蓋這么寬的范圍。 低通濾波器的電路形式有多種。但是實際電路的阻抗很難估算，特別是在高頻時，由于電路受雜散參數(shù)的影響，電路的阻抗變化很大，而且電路
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