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如何提升TOPswitch反激电源的EMI性能?

  现在的电源体积和效率的要求越来原严格,电源的开关频率也越做越高,高开关频率又会引起电路的EMI问题。下图是一个反激电源的拓扑电路示意图,在设计过程中,反激电源的隔离变压器漏感是一直存在的,在MOSFET截止过程中,其漏极会存在一个电压尖峰,随着开关频率的提高,这个电压尖峰很高。一般情况下,工程师在MOSFET选型时,会选足够电压余量的开关MOSFET,但这样EMI的指标就不能满足。为了解决这个问题,建议在电路增加吸收电路,如图1的标记①和标记②,在漏极增加RCD吸收,或者在开关管的DS之间增加RC吸收来吸收电压尖峰。

按照增加吸收电路的方法,在基于PI的TOPswitch系列电源芯片设计一个15W的ACDC电源时,在开关的漏极增加RCD吸收,如下图所示,TOP254EN是一个内部集成耐压725V的MOSET电源芯片,在MOSFET的漏极增加了三个电阻R4=47Ω,R2=R3=150kΩ,电容C4=1nF/1kV和二极管D1 FR106的RCD吸收电路。

在处理高开关频率的反激电源EMI问题时,应当根据实际电路需求,增加必要的吸收电路,这样在可以保证电源效率的前提,也能满足电路EMI的性能指标。

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JacobL
LV.4
2
2022-08-05 10:31

可以试试展频

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2022-08-05 13:56

对于EMI的改善在电路设计的时候需要注意哪些了?PCB布板了?

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2022-08-05 13:57

RCD不同的组合方式,吸收效果还是有差异的,关键的元件选型依据哪些?

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dbg_ux
LV.9
5
2022-08-08 15:18
@奋斗的青春
RCD不同的组合方式,吸收效果还是有差异的,关键的元件选型依据哪些?

采用吸收电路则可以解决辐射骚扰度问题,通过不同的RCD组合可以进一步降低辐射骚扰。

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飞翔2004
LV.10
6
2022-08-08 16:30

RCD电路在电源中能够较大程度的吸收电阻,从而起到降低损耗的作用。

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trllgh
LV.9
7
2022-08-08 17:11
@dbg_ux
采用吸收电路则可以解决辐射骚扰度问题,通过不同的RCD组合可以进一步降低辐射骚扰。

开关频率越高,这些杂散电容和寄生电感更加不能够忽略,从而带来EMI问题。

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2022-08-08 17:43
@飞翔2004
RCD电路在电源中能够较大程度的吸收电阻,从而起到降低损耗的作用。

在原边反馈IC恒流方案中,RCD可以减少漏感在主开关上形成的电压尖峰,减少EMI干扰。

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ehi763
LV.6
9
2022-08-09 17:47
@大海的儿子
在原边反馈IC恒流方案中,RCD可以减少漏感在主开关上形成的电压尖峰,减少EMI干扰。

变压器的漏感是不可消除的,但可以通过合理的电路设计和绕制使之减小。

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spowergg
LV.10
10
2022-08-09 17:57
@trllgh
开关频率越高,这些杂散电容和寄生电感更加不能够忽略,从而带来EMI问题。

主要是由于MOSFET上的电压和电流在开关时会快速变化,使输出噪声明显增加,影响系统EMI特性。

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svs101
LV.8
11
2022-08-15 15:39
@飞翔2004
RCD电路在电源中能够较大程度的吸收电阻,从而起到降低损耗的作用。

RCD主要是保护芯片内部的MOSFET管,避免异常高压损坏芯片。

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svs101
LV.8
12
2022-08-15 15:40
@dbg_ux
采用吸收电路则可以解决辐射骚扰度问题,通过不同的RCD组合可以进一步降低辐射骚扰。

干扰有辐射干扰、传导干扰,处理抑制方法不同,总体都是降低电磁干扰。

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dbg_ux
LV.9
13
2022-08-15 18:12
@spowergg
主要是由于MOSFET上的电压和电流在开关时会快速变化,使输出噪声明显增加,影响系统EMI特性。

快速变化的电压和电流与这些杂散电容和寄生电感相互作用,会导致电压和电流出现尖峰。

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飞翔2004
LV.10
14
2022-08-15 18:40
@ehi763
变压器的漏感是不可消除的,但可以通过合理的电路设计和绕制使之减小。

设计和绕制是否合理,对漏感的影响是很明显的。采用合理的方法,可将漏感控制在初级电感的2%左右。

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trllgh
LV.9
15
2022-08-15 18:52
@飞翔2004
设计和绕制是否合理,对漏感的影响是很明显的。采用合理的方法,可将漏感控制在初级电感的2%左右。

设计时应综合变压器磁芯的选择和初级匝数的确定,尽量使初级绕组可紧密绕满磁芯骨架一层或多层。

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2022-08-15 19:02
@dbg_ux
快速变化的电压和电流与这些杂散电容和寄生电感相互作用,会导致电压和电流出现尖峰。

寄生电感和di/dt形成电压尖峰,寄生电容和dv/dt形成电流尖峰。

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ehi763
LV.6
17
2022-08-16 18:58
@trllgh
设计时应综合变压器磁芯的选择和初级匝数的确定,尽量使初级绕组可紧密绕满磁芯骨架一层或多层。

制时绕线要尽量分布得紧凑、均匀,这样线圈和磁路空间上更接近垂直关系,耦合效果更好。

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spowergg
LV.10
18
2022-08-16 19:04
@大海的儿子
寄生电感和di/dt形成电压尖峰,寄生电容和dv/dt形成电流尖峰。

在电路的关键节点增加电容、磁珠以及在MOSFET外接Cds、增大Rgon等

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trllgh
LV.9
19
2022-08-18 17:58
@ehi763
制时绕线要尽量分布得紧凑、均匀,这样线圈和磁路空间上更接近垂直关系,耦合效果更好。

RCD电路中的RC取值不能够过大或者过小,过大,会影响电源的效率。

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2022-08-18 18:06
@spowergg
在电路的关键节点增加电容、磁珠以及在MOSFET外接Cds、增大Rgon等

这些都是降低MOSFET电压尖峰和电流尖峰的有效措施,从而改善电路EMI性能。

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2022-08-18 18:08
@trllgh
RCD电路中的RC取值不能够过大或者过小,过大,会影响电源的效率。

所以在输出功率大于2.5W的时候设计RCD吸收电路参数时,必须综合考虑性能和效率等问题来选择合适的 RC 参数。

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cwm4610
LV.6
22
2022-08-24 11:13

MOSFET的选型有推荐和参考的?

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小布叮
LV.4
23
2022-09-21 22:02

可以更改有源钳位这种拓扑结构,效率高。

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dy-n66BzSV7
LV.6
24
2022-09-21 23:38

有没有提高器件EMI的有效方法

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dy-n66BzSV7
LV.6
25
2022-09-21 23:41

器件选型的注意事项有哪些

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听听1234
LV.4
26
2022-09-24 23:43

按照增加吸收电路的方法,在基于PI的TOPswitch系列电源芯片设计一个15W的ACDC电源时,在开关的漏极增加RCD吸收

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方笑尘MK
LV.7
27
2022-09-25 17:11

可以考虑增加Y电容,y电容在EMI滤波电路中有两个,一个连接零线和地线,一个连接火线和地线。

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ehi763
LV.6
28
2023-04-23 21:05
@方笑尘MK
可以考虑增加Y电容,y电容在EMI滤波电路中有两个,一个连接零线和地线,一个连接火线和地线。

Y电容的容量一般都比较小,作用是消除共态噪音,也就是共模干扰

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dy-TMelSvc9
LV.8
29
2023-04-23 21:08

是否可以通过增加反接电阻来提高电路各项参数效率

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dy-nmLUWFNr
LV.8
30
2023-04-24 06:23

反击电路的EMI会产生噪声干扰么?如何有效降低此类干扰

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dy-n66BzSV7
LV.6
31
2023-04-24 07:32

反击电路的信号传输曲线会呈现怎么样的变化规律

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