為確保單片開關電源正常工作,必須在電路設計和制造工藝上采取相應措施,有效地抑制瞬態干擾及音頻噪聲,為此闡述其抑制方法與改進電路。
關鍵詞:單片開關電源 瞬態干擾 音頻噪聲 抑制 電磁兼容性
1 抑制瞬態干擾
瞬態干擾會造成單片開關電源輸出電壓的波動;當瞬態電壓疊加在整流濾波后的直流輸入電壓VI上,使VI超過內部功率開關管的漏-源擊穿電壓V(BR)DS時,還會損壞TOPSwitch芯片,因此必須采用抑制措施。
闡述抑制瞬態干擾的方法。其改進電路如圖2所示,主要做了以下改進:①將交流兩線輸入方式改成三線輸入方式,G端接通大地;②采用兩級電磁干擾(EMI)濾波器,為避免兩個EMI濾波器在產生諧振時的干擾信號互相疊加,應使L2(L3)≤10mH,L3≥2L2;③增加C9和L4,并將C8換成0.1μF普通電容器。C7~C9為安全電容,分別與高頻變壓器的引出端相連。其中,C7接初級直流高壓的返回端,C8接次級返回端,C9接初級直流高壓端。它們的共端則經過濾波電感L4接通大。L4用鐵氧體磁環繞制而成。設計負印制板時,連接C7~C9的各條印制導線應短而寬。 采用上述連接方式可保證瞬態電流被C7~C9旁路掉,而不進入TOP202Y中。此外,反饋繞組接地端和C4的引出端,各經一條單獨導線接TOP202Y的對應管腳。旁路電容C5直接跨在控制端與源極上,以減小控制端上的噪聲電壓。④增加電阻R6,其阻值范圍在270~620Ω,它與光耦合器發射極相串聯。當控制環路失控時,R6能限制峰值電流,使之小于芯片中關斷觸發器的關斷電流。
2 抑制音頻噪聲
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