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電源模塊外圍保護電路設計要點

2018-12-03

隨著時代的不斷發(fā)展,電子產(chǎn)品的集成度越來越高,向著輕薄小巧發(fā)展,并且功能要求不斷的在增加。其中EMI問題日漸凸顯,導致干擾系統(tǒng)及損壞電路,影響正常運行工作。為了保證電源長期穩(wěn)定可靠的運行,那么電源模塊外圍保護電路該如何設計呢?下面談談元件選型、EMC測試、消除干擾等要點。

 

1、元件選型:

一般選擇合適的保護元件是實現(xiàn)高效、高可靠性設計的關(guān)鍵,在選擇電路保護元件時保護電路不應干擾受保護電路。并且防止任何電壓瞬態(tài)造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定,需要進行多次模擬測試,實現(xiàn)防護方案的可靠及實用性。

 

目前保護器件種類繁多,從功能上可分為過流保護和過壓保護。常用的過流保護元件是熔斷器(保險絲),一般串聯(lián)在電路中,要求其電阻要小,當電路正常工作時,它相當于一根導線,能夠長時間穩(wěn)定的導通電路。當發(fā)生電流波動時,可以承受一定范圍的過載,只有出現(xiàn)較大的過載電流(故障或短路)時,熔斷器會通過斷開電流來保護電路的安全,從而避免電源模塊燒毀。一般在選擇熔斷器需要注意熔斷特性和額定電流,因為在熔體斷開的瞬間會發(fā)生電弧,其受脈沖損傷會逐步降低承受脈沖的能力,選擇應能耐受加在兩端的電路電壓。如果安裝在環(huán)境較冷的情況下,其熔斷時間會變化,因為熔斷器只有達到本身的熔化熱能值才會熔斷。

 

面對ESD、過壓、浪涌、過熱等帶來的巨大危害,保護元件除了需要關(guān)注伏安特性、保護級別之外,還需關(guān)注保護元件電容的大小,并保證保護元件的耐沖擊次數(shù)、抗震、防潮等因素。

 

2、EMC測試:

EMC要求系統(tǒng)內(nèi)沒有嚴重的干擾源及自身有較好的抗干擾特性,指EMC電磁干擾及EMS電磁耐受。

 

3、消除干擾:

電磁干擾需具備的三個特性是電磁干擾源、耦合途徑和敏感設備,消除其中一個即可解決問題。常使用的方法是接地技術(shù)、濾波和屏蔽技術(shù),接地一般分為工作接地、防雷接地和保護接地等,濾波技術(shù)主要分為信號濾波和EMI濾波。

 

屏蔽技術(shù)主要是指采用金屬將帶點導體包圍起來,提高感應能力,確保外側(cè)能夠出現(xiàn)與帶電導體相同的電荷,如果外側(cè)的電荷流入到大地,也不會出現(xiàn)電漏,而金屬屏蔽導電性能越好,代表靜電的屏蔽效果越好。

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