如何減小電子鎮(zhèn)流器中的傳導(dǎo)干擾并滿足對(duì)電子鎮(zhèn)流器的電磁兼容要求,通常采用的措施有電路布線設(shè)計(jì)、屏蔽、節(jié)地及濾波這四個(gè)方面入手。
如何減小電子鎮(zhèn)流器中的傳導(dǎo)干擾之一電路布線設(shè)計(jì)
產(chǎn)品內(nèi)部的干擾主要來源于寄生耦合,在電路設(shè)計(jì)時(shí)要抑制形成寄生耦合的那些寄生參數(shù)。在實(shí)際布線時(shí),將不同工作頻率的走線分開,高壓與低壓的走線分開;處于強(qiáng)磁場(chǎng)的地線不應(yīng)形成地回路,以免感應(yīng)出地環(huán)電流而造成干擾;產(chǎn)生電磁場(chǎng)較強(qiáng)的元器件和對(duì)電磁場(chǎng)敏感的元器件布置時(shí)應(yīng)互相垂直、遠(yuǎn)離或加以屏蔽以減少互感耦合;各級(jí)電路*好按電原理圖順次排列,而不要交叉排列,務(wù)必使各級(jí)電路自成回路,前后電路間避免形成**的寄生反饋。
PCB的布線應(yīng)盡量縮短,輸入線(電源)*好遠(yuǎn)離帶有高頻電流的導(dǎo)線,例如燈絲線,所以電源線同燈絲線分別處于鎮(zhèn)流器的兩端,就會(huì)更容易滿足EMC要求。有時(shí)有于高頻磁場(chǎng)的感應(yīng)而使傳導(dǎo)干擾在某些頻段超標(biāo),即使加大電感和電容也無濟(jì)于事。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),一定應(yīng)充分考慮必要的EMC控制措施,預(yù)先留一些放置某些元器件的位置。在產(chǎn)品試制時(shí),通過實(shí)驗(yàn),在滿足EMC要求的前提下,逐次將不必要的、可有可無的、價(jià)格昂貴而作用不大的元器件去掉,這樣在大量生產(chǎn)時(shí)即能降低成本而又能滿足對(duì)EMC的要求。
如何減小電子鎮(zhèn)流器中的傳導(dǎo)干擾之二外殼接地
實(shí)現(xiàn)對(duì)電場(chǎng)的屏蔽,用屏蔽來削弱外界噪聲引起的干擾。如對(duì)某些元器件單獨(dú)進(jìn)行小范圍的屏蔽,其抑制電磁干擾的效果會(huì)更好。
接地具有很低的阻抗,使系統(tǒng)中各路電流通過該公共阻抗直接接地(大地,具有恒定不變的電位),例如電源的相線及中線通過Y電容,接外殼及大地,可以減小系統(tǒng)的傳導(dǎo)干擾噪聲。為避免漏電,Y電容一定要能夠承受較高的耐壓。
保證人身和設(shè)備**,這類接地分為防止設(shè)備漏電的**接地和防止雷擊的**接地兩類。
照明電器通過電網(wǎng)供電,如絕緣擊穿則機(jī)殼帶電,會(huì)危及人身**。將電路的接地端與機(jī)殼相接,再讓機(jī)殼與接大地接地體相連,兩者間的連接電阻通常約為5—10Ω,萬一機(jī)殼漏電,當(dāng)人體接觸帶電外殼時(shí),大部分漏電流將被接地電阻分流,使流過人體的電流大大減小,保證了人身的**。
如何減小電子鎮(zhèn)流器中的傳導(dǎo)干擾之三加裝去耦電容
在開關(guān)管附近的電源加裝去耦電容,使開關(guān)管開通瞬間所需的電流不再由電解電容提供,而由去耦電容就近為器件產(chǎn)生的噪聲電流提供一個(gè)電流補(bǔ)償源。一般去耦電容用一個(gè)電容量較大的電容和容量較小的電容(相差100倍)并聯(lián)來?yè)?dān)當(dāng)。有的公司為了節(jié)省成本,不另加去耦電容了,則開關(guān)管開通瞬間的所需的噪聲電流由電源提供,在電源及接地系統(tǒng)中會(huì)引起電流的波動(dòng),從而在PCB的走線上產(chǎn)生電流噪聲,這樣所造成的后果就太不應(yīng)該了。
此外,在電子節(jié)能燈和電子鎮(zhèn)流器的半橋逆變電路中半橋中點(diǎn)和地(或電源正端與半橋中點(diǎn))之間所接的電容,能減小開關(guān)管電流兩個(gè)電流尖脈沖的幅度。這樣,即可以減小電磁干擾,又能降低開關(guān)管的發(fā)熱程度。對(duì)這個(gè)電容參數(shù)的選擇一定要認(rèn)真對(duì)待,合理取值。
如何減小電子鎮(zhèn)流器中的傳導(dǎo)干擾之四采用無源濾波器
采用無源的EMI濾波器是抑制傳導(dǎo)干擾*有效的辦法,濾波器接在電子鎮(zhèn)流器的電源輸入端和整流器之間,信號(hào)源即噪聲源自鎮(zhèn)流器內(nèi)部,而其負(fù)載則是電源輸入端。
應(yīng)當(dāng)注意,在選擇濾波器的LC元器件時(shí),一定要根據(jù)電子鎮(zhèn)流器的功率容量,使它們能承受相應(yīng)的電流及電壓,即要求它們有足夠的無功功率容量;此外,對(duì)LC元件的寄生參數(shù)也要嚴(yán)格控制,它的制作工藝、元件的安裝位置、連線方式和路徑都會(huì)對(duì)EMI濾波效果有所影響。
在設(shè)計(jì)電子鎮(zhèn)流器的EMI濾波器時(shí),除了對(duì)濾波效果有所要求(在9kHz~30MHz頻率范圍內(nèi)獲得*有效的濾波效果)外,還要求電路結(jié)構(gòu)*經(jīng)濟(jì)、占用的空間*小、而花費(fèi)的生產(chǎn)成本有*低,以取得*高的性價(jià)比。
應(yīng)當(dāng)說明,帶共模電感的EMI濾波器的元件參數(shù),不能按沒有互感的濾波器所得到的公式進(jìn)行設(shè)計(jì)。通常要先決定所采用的電路結(jié)構(gòu),然后利用共模等效電路,用網(wǎng)絡(luò)分析理論,求出它的共模插入損耗,計(jì)算必須借助于計(jì)算機(jī)。即使對(duì)一個(gè)比較簡(jiǎn)單的濾波器,也至少要建立4~6個(gè)電流環(huán),并且在許多頻率下加以論證。因此用理論計(jì)算的方法確定元件參數(shù)是很麻煩的,對(duì)一般工廠電路設(shè)計(jì)工程師來說也是不現(xiàn)實(shí)的。