隔離式DC/DC變換器的電磁兼容設計

為減小△V，就必須減小回路引線電感值，為此，在設計時常使用一種叫“多層低感復合母排”的裝置，由我集團公司申請專利的該種母排裝置能將回路電感降低到足夠小，達10nH級，從而達到減小高頻逆變回路電磁干擾的目的。在大電流或高電壓下的快速開關動作是產(chǎn)生電磁噪聲的根本，因此，盡可能選用產(chǎn)生電磁噪聲小的電路拓撲，如在同等條件下雙管正激拓撲比單管正激拓撲產(chǎn)生電磁噪聲要小，全橋電路比半橋電路產(chǎn)生電磁噪聲要小。另外，使用ZCS或ZVS軟開關變換技術能有效降低高頻逆變回路的電磁干擾。圖4所示為增加緩沖電路后開關管上的電流、電壓波形與沒有緩沖回路時的波形比較，可見增加緩沖電路后電流電壓變化率降低很多。

由于變壓器是一個發(fā)熱元件，較差的散熱條件必然導致變壓器溫度升高，從而形成熱輻射，因此，變壓器必須有很好的散熱條件。通常將高頻變壓器封裝在一個鋁殼盒內(nèi)，并灌注電子硅膠，鋁盒還可安裝在鋁散熱器上，這樣變壓器即可形成較好的電磁屏蔽，還可保證有較好的散熱效果．減小串磁輻射。

3.4輸出整流電路的電磁兼容設計

圖6所示為半波整流電路，D6為整流二極管，D7為續(xù)流二極管，由于D6、D7，工作于高頻開關狀態(tài)，因此，輸出整流電路的電磁干擾源主要是D6和D7．把R5、G12和R6、C13分別連接成D6、D7，的吸收電路，用于吸收其開關時產(chǎn)生的電壓尖峰。

減少整流二極管的數(shù)量可減小電磁干擾的能量，因此，在同等條件下，采用半波整流比采用全波整流和全橋整流產(chǎn)生的電磁干擾要小。為減小二極管的電磁干擾，必須選用具有軟恢復特性的、反向恢復電流小的、反向恢復時間短的二極管。從理論上講，肖特基勢壘二極管(SBD)是多數(shù)載流子導流，不存在少子的存儲與復合效應，因而也就不會有反向電壓尖峰干擾，但實際上對于具有較高反向工作電壓的肖特基二極管，隨著電子勢壘厚度的增加，反向恢復電流會增大，也會產(chǎn)生電磁噪聲。因此，在輸出電壓較低的情況下選用肖特基二極管產(chǎn)生的電磁干擾會比選用其它二極管要小。

3.5輸出直流濾波電路的電磁兼容設計

輸出直流濾波電路主要用于切斷電磁傳導干擾沿導線向輸出負載端傳播，減小電磁干擾在導線周圍的電磁輻射。

如圖7所示，L2、C7、C18組成的LC濾波電路，能減小輸出電流、電壓紋波的大小，從而減小通過輻射傳播的電磁干擾。濾波電容C17、C18應盡量采用多個電容并聯(lián)，以減小等效串聯(lián)電阻，從而減小紋波電壓。輸出電感L2應盡量大，以減小輸出紋波電流的大小，另外，電感L2最好使用不開氣隙的閉環(huán)磁芯，最好不是飽和電感。在設計時要記住，導線上有電流、電壓的變化，在導線周圍就有變化的電磁場，電磁場就會沿空間傳播形成電磁輻射。

C19用于濾除導線上的共模干擾，盡量選用低感電容，且接線要短。C20、C21、C22、C23用于濾除輸出線上的差模干擾，宜選用低感的三端電容，且接地線要短，接地可靠。Z3為直流EMI濾波器，根據(jù)情況決定使用或不使用，是采用單級還是多級，但要求Z3直接安裝在金屬機箱上，并且濾波器輸入、輸出線最好能屏蔽隔離。