开关电源的印制电路板设计也是解决开关电源电磁兼容性问题的一个至关重要的方面。在设计中采用了以下措施保证电磁兼容性。
(1)把交流的输入滤波部分,高压整流和滤波部分,高频逆变部分,低压整流输出部分从左到右依次排列布局,使信号方向保持一致,便于生产中检修、调试,并且可以减少信号的环路,使印制电路板的平面与磁力线相平行,这样交变磁场就不会切割印制电路板平面内的导线,减少电磁干扰。并且把控制电路和功率电路分开,中间采用铝板隔离,防止干扰信号骚扰控制电路。
(2)尽可能地缩小高频大电流电路所包围的面积,缩短高电压元器件的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰,特别是易受干扰的元器件不能彼此靠得很近。
(3)缩小控制电路所包围的面积。因为,这部分电路是开关电源中最敏感的部分。缩小其面积,实际上就是减小了干扰“接收天线”的尺寸,有利于降低对外部干扰的响应能力,提高开关电源的电磁兼容性。
(4)有脉冲电路流过的区域远离输出端子,使噪声源于直流输出部分分离;交流输入部分尽量远离输出部分,以避免由于相互间靠得太近,通过线路间的耦合,将原本“干净”的输出由于受到输入部分的电磁骚扰发射而受“污染”。
(5)TOPSwitch GX246Y的漏极连接到变压器和箝位二极管的连接线尽量简短,因为连接线上有很高的开关电压,会引起附加的共模电磁干扰的发射。
3 试验结果
经过以上电磁兼容性设计,开关电源的输出电压调整率△V0/V0=O.12/12=l%,达到了预期设计要求。图7是纹波电压输出图,图8是其工作时的噪音分析图。
4 结语
如今,开关电源体积越来越小,功率密度越来越大,EMl/EMC问题成为了开关电源稳定性的一个关键因素,也是最容易忽视的一个方面。实践证明,EMI问题越早考虑,越早解决,费用越小,效果越好。随着各国电磁兼容性标准的加强,电磁兼容性设计在开关电源设计过程中的位置也愈加重要,因此,必须充分重视电磁兼容性设计的作用和重要性。