【導讀】本文將通過(guò)3大方法來(lái)有效減少LED電源的EMC/EMI問(wèn)題,分別是切斷干擾信號的傳播途徑、主動(dòng)大幅增強受干擾體的抗干擾能力和減少開(kāi)關(guān)電源本身的干擾。
第一、通過(guò)切斷干擾信號的傳播途徑來(lái)減少電磁干擾問(wèn)題
第一種情況是電源線(xiàn)干擾可以使用電源線(xiàn)濾波器濾除。一個(gè)合理有效的開(kāi)關(guān)電源EMI濾波器應該對電源線(xiàn)上差模和共模干擾都有較強的抑制作用。改善PCB板的電磁兼容性設計PCB是LED電源系統中電路元件和器件的支撐件,它提供電路元件和器件之間的電氣連接。隨著(zhù)電子技術(shù)的飛速發(fā)展,PCB的密度越來(lái)越高。PCB設計的好壞對LED電源系統的電磁兼容性影響很大。實(shí)踐證實(shí),即使電路原理圖設計正確,印刷電路板設計不當,也會(huì )對LED電源系統的可靠性產(chǎn)生不利影響。
PCB抗干擾設計主要包括PCB布局、布線(xiàn)及接地,其目的是減小PCB的電磁輻射和PCB上電路之間的串擾。還有,一般變壓器電磁干擾引發(fā)的交流聲頻率一般為50HZ左右,而地線(xiàn)布線(xiàn)不當導致的交流聲,由于整流電路的倍頻作用頻率約為100HZ,仔細區分還是可以察覺(jué)的。因此,在設計印刷電路板的時(shí)候,應留意采用正確的方法,遵守PCB設計的一般原則,并應符合抗干擾的設計要求。
第二、主動(dòng)大幅增強受干擾體的抗干擾能力
在LED電源系統中輸進(jìn)/輸出也是干擾源的傳導線(xiàn),和接收射頻干擾信號的拾檢源,我們設計時(shí)一般要采取有效的措施:采用必要的共模/差模抑制電路,同時(shí)也要采取一定的濾波和防電磁屏蔽措施以減小干擾的進(jìn)進(jìn)。在條件許可的情況下盡可能采取各種隔離措施(如光電隔離或者磁電隔離),從而阻斷干擾的傳播。防雷擊措施,室外使用的LED電源系統或從室外排擠引進(jìn)室內的電源線(xiàn)、信號線(xiàn),要考慮系統的防雷擊題目。
常用的防雷擊器件有:氣體放電管、TVS(Transient Voltage Suppression)等。氣體放電管是當電源的電壓大于某一數值時(shí),通常為數十V或數百V,氣體擊穿放電,將電源線(xiàn)上強沖擊脈沖導進(jìn)大地。TVS可以看成兩個(gè)并聯(lián)且方向相反的齊納二極管,當兩端電壓高于某一值時(shí)導通。其特點(diǎn)是可以瞬態(tài)通過(guò)數百乃上千A的電流。
第三、減少開(kāi)關(guān)電源本身的干擾
軟開(kāi)關(guān)技術(shù),在原有的硬開(kāi)關(guān)電路中增加電感和電容元件,利用電感和電容的諧振,降低開(kāi)關(guān)過(guò)程中的du/dt和di/dt,使開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通時(shí)電壓的下降先于電流的上升,或關(guān)斷時(shí)電流的下降先于電壓的上升,來(lái)消除電壓和電流的重疊。開(kāi)關(guān)頻率調制技術(shù),通過(guò)調制開(kāi)關(guān)頻率fc,把集中在fc及其諧波2fc、3fc…上的能量分散到它們周?chē)念l帶上,以降低各個(gè)頻點(diǎn)上的EMI幅值。元器件的選擇,選擇不易產(chǎn)生噪聲、不易傳導和輻射噪聲的元器件。
通常特別值得注意的是,二極管和變壓器等繞組類(lèi)元器件的選用。反向恢復電流小、恢復時(shí)間短的快速恢復二極管是開(kāi)關(guān)電源高頻整流部分的理想器件。合理使用電磁干擾濾波器,EMI濾波器的主要目的之一,電網(wǎng)噪聲是電磁干擾的一種,它屬于射頻干擾(RFI),其傳導噪聲的頻譜大致為10KHz~30MHz,最高可達150MHz。
在一般情況下,差模干擾幅度小,頻率低,所造成的干擾較??;共模干擾幅度大,頻率高,還可以通過(guò)導線(xiàn)產(chǎn)生輻射,所造成的干擾較大。欲削弱傳導干擾,最有效的方法就是在開(kāi)關(guān)電源輸入和輸出電路中加裝電磁干擾濾波器。LED電源一般采用簡(jiǎn)易式單級EMI濾波器,主要包括共模扼流圈和濾波電容。EMI濾波器能有效抑制開(kāi)關(guān)電源適配器的電磁干擾。