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如何提升TOPswitch反激電源的EMI性能?

  現在的電源體積和效率的要求越來原嚴格,電源的開關頻率也越做越高,高開關頻率又會引起電路的EMI問題。下圖是一個反激電源的拓撲電路示意圖,在設計過程中,反激電源的隔離變壓器漏感是一直存在的,在MOSFET截止過程中,其漏極會存在一個電壓尖峰,隨著開關頻率的提高,這個電壓尖峰很高。一般情況下,工程師在MOSFET選型時,會選足夠電壓余量的開關MOSFET,但這樣EMI的指標就不能滿足。為了解決這個問題,建議在電路增加吸收電路,如圖1的標記①和標記②,在漏極增加RCD吸收,或者在開關管的DS之間增加RC吸收來吸收電壓尖峰。

按照增加吸收電路的方法,在基于PI的TOPswitch系列電源芯片設計一個15W的ACDC電源時,在開關的漏極增加RCD吸收,如下圖所示,TOP254EN是一個內部集成耐壓725V的MOSET電源芯片,在MOSFET的漏極增加了三個電阻R4=47Ω,R2=R3=150kΩ,電容C4=1nF/1kV和二極管D1 FR106的RCD吸收電路。

在處理高開關頻率的反激電源EMI問題時,應當根據實際電路需求,增加必要的吸收電路,這樣在可以保證電源效率的前提,也能滿足電路EMI的性能指標。

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

可以試試展頻

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2022-08-05 13:56

對于EMI的改善在電路設計的時候需要注意哪些了?PCB布板了?

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2022-08-05 13:57

RCD不同的組合方式,吸收效果還是有差異的,關鍵的元件選型依據哪些?

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dbg_ux
LV.9
5
2022-08-08 15:18
@奮斗的青春
RCD不同的組合方式,吸收效果還是有差異的,關鍵的元件選型依據哪些?

采用吸收電路則可以解決輻射騷擾度問題,通過不同的RCD組合可以進一步降低輻射騷擾。

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飛翔2004
LV.10
6
2022-08-08 16:30

RCD電路在電源中能夠較大程度的吸收電阻,從而起到降低損耗的作用。

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trllgh
LV.9
7
2022-08-08 17:11
@dbg_ux
采用吸收電路則可以解決輻射騷擾度問題,通過不同的RCD組合可以進一步降低輻射騷擾。

開關頻率越高,這些雜散電容和寄生電感更加不能夠忽略,從而帶來EMI問題。

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2022-08-08 17:43
@飛翔2004
RCD電路在電源中能夠較大程度的吸收電阻,從而起到降低損耗的作用。

在原邊反饋IC恒流方案中,RCD可以減少漏感在主開關上形成的電壓尖峰,減少EMI干擾。

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ehi763
LV.6
9
2022-08-09 17:47
@大海的兒子
在原邊反饋IC恒流方案中,RCD可以減少漏感在主開關上形成的電壓尖峰,減少EMI干擾。

變壓器的漏感是不可消除的,但可以通過合理的電路設計和繞制使之減小。

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spowergg
LV.10
10
2022-08-09 17:57
@trllgh
開關頻率越高,這些雜散電容和寄生電感更加不能夠忽略,從而帶來EMI問題。

主要是由于MOSFET上的電壓和電流在開關時會快速變化,使輸出噪聲明顯增加,影響系統EMI特性。

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svs101
LV.8
11
2022-08-15 15:39
@飛翔2004
RCD電路在電源中能夠較大程度的吸收電阻,從而起到降低損耗的作用。

RCD主要是保護芯片內部的MOSFET管,避免異常高壓損壞芯片。

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svs101
LV.8
12
2022-08-15 15:40
@dbg_ux
采用吸收電路則可以解決輻射騷擾度問題,通過不同的RCD組合可以進一步降低輻射騷擾。

干擾有輻射干擾、傳導干擾,處理抑制方法不同,總體都是降低電磁干擾。

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dbg_ux
LV.9
13
2022-08-15 18:12
@spowergg
主要是由于MOSFET上的電壓和電流在開關時會快速變化,使輸出噪聲明顯增加,影響系統EMI特性。

快速變化的電壓和電流與這些雜散電容和寄生電感相互作用,會導致電壓和電流出現尖峰。

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飛翔2004
LV.10
14
2022-08-15 18:40
@ehi763
變壓器的漏感是不可消除的,但可以通過合理的電路設計和繞制使之減小。

設計和繞制是否合理,對漏感的影響是很明顯的。采用合理的方法,可將漏感控制在初級電感的2%左右。

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trllgh
LV.9
15
2022-08-15 18:52
@飛翔2004
設計和繞制是否合理,對漏感的影響是很明顯的。采用合理的方法,可將漏感控制在初級電感的2%左右。

設計時應綜合變壓器磁芯的選擇和初級匝數的確定,盡量使初級繞組可緊密繞滿磁芯骨架一層或多層。

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2022-08-15 19:02
@dbg_ux
快速變化的電壓和電流與這些雜散電容和寄生電感相互作用,會導致電壓和電流出現尖峰。

寄生電感和di/dt形成電壓尖峰,寄生電容和dv/dt形成電流尖峰。

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ehi763
LV.6
17
2022-08-16 18:58
@trllgh
設計時應綜合變壓器磁芯的選擇和初級匝數的確定,盡量使初級繞組可緊密繞滿磁芯骨架一層或多層。

制時繞線要盡量分布得緊湊、均勻,這樣線圈和磁路空間上更接近垂直關系,耦合效果更好。

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spowergg
LV.10
18
2022-08-16 19:04
@大海的兒子
寄生電感和di/dt形成電壓尖峰,寄生電容和dv/dt形成電流尖峰。

在電路的關鍵節點增加電容、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
制時繞線要盡量分布得緊湊、均勻,這樣線圈和磁路空間上更接近垂直關系,耦合效果更好。

RCD電路中的RC取值不能夠過大或者過小,過大,會影響電源的效率。

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2022-08-18 18:06
@spowergg
在電路的關鍵節點增加電容、磁珠以及在MOSFET外接Cds、增大Rgon等

這些都是降低MOSFET電壓尖峰和電流尖峰的有效措施,從而改善電路EMI性能。

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2022-08-18 18:08
@trllgh
RCD電路中的RC取值不能夠過大或者過小,過大,會影響電源的效率。

所以在輸出功率大于2.5W的時候設計RCD吸收電路參數時,必須綜合考慮性能和效率等問題來選擇合適的 RC 參數。

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

MOSFET的選型有推薦和參考的?

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小布叮
LV.4
23
2022-09-21 22:02

可以更改有源鉗位這種拓撲結構,效率高。

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

有沒有提高器件EMI的有效方法

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

器件選型的注意事項有哪些

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聽聽1234
LV.5
26
2022-09-24 23:43

按照增加吸收電路的方法,在基于PI的TOPswitch系列電源芯片設計一個15W的ACDC電源時,在開關的漏極增加RCD吸收

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方笑塵MK
LV.8
27
2022-09-25 17:11

可以考慮增加Y電容,y電容在EMI濾波電路中有兩個,一個連接零線和地線,一個連接火線和地線。

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ehi763
LV.6
28
2023-04-23 21:05
@方笑塵MK
可以考慮增加Y電容,y電容在EMI濾波電路中有兩個,一個連接零線和地線,一個連接火線和地線。

Y電容的容量一般都比較小,作用是消除共態噪音,也就是共模干擾

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

是否可以通過增加反接電阻來提高電路各項參數效率

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

反擊電路的EMI會產生噪聲干擾么?如何有效降低此類干擾

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

反擊電路的信號傳輸曲線會呈現怎么樣的變化規律

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