スイッチング電源の過剰放射問題の解決方法

スイッチング電源の過剰輻射問題の解決方法

スイッチング電源の電圧と電流の変化率は非常に高く、発生する干渉強度は比較的大きくなります。干渉源は主に電源スイッチング期間とそれに接続されるラジエーターおよび高レベル変圧器に集中しており、デジタル回路に対する干渉源の位置は比較的明確です。スイッチング周波数は高くありません (数十キロヘルツから数メガヘルツ)。主な干渉形態は伝導干渉と近接場干渉です。

規格を超える各周波数点に対する具体的な解決策は以下のとおりです。

1MHz以内：
主に差動モード干渉 1. X 静電容量を増加します。 2. 差動モードインダクタンスを追加します。 3. 小さな電源は PI フィルターで処理できます (変圧器の近くに大きな電解コンデンサーを選択することをお勧めします)。

1M-5MHz:
差動モードとコモンモードの混合。入力端子と一連の X コンデンサを使用して差動干渉を除去し、どの種類の干渉が標準を超えているかを分析して解決します。

5MHz:
上記は主にコマウス干渉に基づいており、コマウスを抑制する方法が採用されている。接地されている場合、接地線に磁気リングを 2 回巻くと、10MHZ 以上の干渉が大幅に減衰されます (diudiu2006)。 25--30 MHZ の場合は、Y コンデンサをグランドに増やし、トランスの外側に銅の皮を巻きます。PCBLAYOUT を変更し、出力ラインの前に 2 本のワイヤを並列に備えた小さな磁気リングを少なくとも 10 回巻いて接続します。出力整流管の両端にRCフィルターを接続します。

1M-5MHz:
差動モードコモンモードミキシング。入力に並列接続された一連の X コンデンサを使用して差動モード干渉を除去し、どの種類の干渉が標準を超えているかを分析して解決します。 1. 標準を超える差動モード干渉については、X 容量を調整し、差動モードインダクタを追加して、差動モードインダクタンスを調整できます。 2. 標準を超えるコモンモード干渉については、コモンモードインダクタンスを追加し、それを抑制するために適切なインダクタンスを選択できます。 3. 整流ダイオードの特性を変更して、FR107 などの高速ダイオードのペアと通常の整流ダイオード 1N4007 のペアに対応することもできます。

5MHz以上:
共振干渉に着目し、共振を抑制する方式を採用。

シェルの接地については、接地線に磁気リングを直列に 2-3 ターン使用すると、10MHZ を超える干渉に対してより大きな減衰効果が得られます。変圧器の鉄心に銅箔を貼り付けることもできます。銅箔は閉ループです。バックエンド出力整流器のスナバ回路のサイズと、一次の大きな回路の並列容量に対処します。

20M-30MHzの場合:
1. あるクラスの製品では、Y2 の対グランド静電容量を調整したり、Y2 静電容量の位置を変更したりできます。

2. Y1 コンデンサの位置と 1 次側と 2 次側の間のパラメータ値を調整します。

3. 変圧器の外側に銅箔を巻きます。変圧器の最内層にシールド層を追加します。トランスの巻線の配置を調整します。

4. PCB レイアウトを変更します。

5. 出力ラインの前に、二重線並列巻線を備えた小さなコモンモードインダクタを接続します。

6. 出力整流器の両端に RC フィルターを並列に接続し、適切なパラメーターを調整します。

7. トランスと MOSFET の間に BEADCORE を追加します。

8. トランスの入力電圧ピンに小さなコンデンサを追加します。

9. MOS 駆動抵抗を増やすことができます。

30M-50MHz:
1. 一般に、MOS 管の高速なターンオンとターンオフが原因で発生します。これは、MOS の駆動抵抗を増やし、RCD バッファ回路に 1N4007 スロー管を使用し、VCC 電源電圧に 1N4007 スロー管を使用することで解決できます。