如何減小電子鎮(zhèn)流器中的傳導干擾并滿足對電子鎮(zhèn)流器的電磁兼容要求,通常采用的措施有電路布線設計、屏蔽、節(jié)地及濾波這四個方面入手。
如何減小電子鎮(zhèn)流器中的傳導干擾之一電路布線設計
產(chǎn)品內(nèi)部的干擾主要來源于寄生耦合,在電路設計時要抑制形成寄生耦合的那些寄生參數(shù)。在實際布線時,將不同工作頻率的走線分開,高壓與低壓的走線分開;處于強磁場的地線不應形成地回路,以免感應出地環(huán)電流而造成干擾;產(chǎn)生電磁場較強的元器件和對電磁場敏感的元器件布置時應互相垂直、遠離或加以屏蔽以減少互感耦合;各級電路*好按電原理圖順次排列,而不要交叉排列,務必使各級電路自成回路,前后電路間避免形成**的寄生反饋。
PCB的布線應盡量縮短,輸入線(電源)*好遠離帶有高頻電流的導線,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,就會更容易滿足EMC要求。有時有于高頻磁場的感應而使傳導干擾在某些頻段超標,即使加大電感和電容也無濟于事。
在產(chǎn)品設計時,一定應充分考慮必要的EMC控制措施,預先留一些放置某些元器件的位置。在產(chǎn)品試制時,通過實驗,在滿足EMC要求的前提下,逐次將不必要的、可有可無的、價格昂貴而作用不大的元器件去掉,這樣在大量生產(chǎn)時即能降低成本而又能滿足對EMC的要求。
如何減小電子鎮(zhèn)流器中的傳導干擾之二外殼接地
實現(xiàn)對電場的屏蔽,用屏蔽來削弱外界噪聲引起的干擾。如對某些元器件單獨進行小范圍的屏蔽,其抑制電磁干擾的效果會更好。
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。
保證人身和設備**,這類接地分為防止設備漏電的**接地和防止雷擊的**接地兩類。
照明電器通過電網(wǎng)供電,如絕緣擊穿則機殼帶電,會危及人身**。將電路的接地端與機殼相接,再讓機殼與接大地接地體相連,兩者間的連接電阻通常約為5—10Ω,萬一機殼漏電,當人體接觸帶電外殼時,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)流器中的傳導干擾之三加裝去耦電容
在開關管附近的電源加裝去耦電容,使開關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電流補償源。一般去耦電容用一個電容量較大的電容和容量較小的電容(相差100倍)并聯(lián)來擔當。有的公司為了節(jié)省成本,不另加去耦電容了,則開關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)中會引起電流的波動,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和地(或電源正端與半橋中點)之間所接的電容,能減小開關管電流兩個電流尖脈沖的幅度。這樣,即可以減小電磁干擾,又能降低開關管的發(fā)熱程度。對這個電容參數(shù)的選擇一定要認真對待,合理取值。
如何減小電子鎮(zhèn)流器中的傳導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,信號源即噪聲源自鎮(zhèn)流器內(nèi)部,而其負載則是電源輸入端。
應當注意,在選擇濾波器的LC元器件時,一定要根據(jù)電子鎮(zhèn)流器的功率容量,使它們能承受相應的電流及電壓,即要求它們有足夠的無功功率容量;此外,對LC元件的寄生參數(shù)也要嚴格控制,它的制作工藝、元件的安裝位置、連線方式和路徑都會對EMI濾波效果有所影響。
在設計電子鎮(zhèn)流器的EMI濾波器時,除了對濾波效果有所要求(在9kHz~30MHz頻率范圍內(nèi)獲得*有效的濾波效果)外,還要求電路結構*經(jīng)濟、占用的空間*小、而花費的生產(chǎn)成本有*低,以取得*高的性價比。
應當說明,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行設計。通常要先決定所采用的電路結構,然后利用共模等效電路,用網(wǎng)絡分析理論,求出它的共模插入損耗,計算必須借助于計算機。即使對一個比較簡單的濾波器,也至少要建立4~6個電流環(huán),并且在許多頻率下加以論證。因此用理論計算的方法確定元件參數(shù)是很麻煩的,對一般工廠電路設計工程師來說也是不現(xiàn)實的。