Методы снижения электромагнитных помех от импульсных источников питания

Важной проблемой импульсных источников питания (ИИП) является излучение ими мощных электромагнитных помех.

Если не применять специальных методов уменьшения электромагнитных помех, то мощный ИИП способен нарушить работу других электронных устройств, связанных с ним.

Существует несколько основных источников шума внутри ИИП с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), которые создают большую часть излучаемых и кондуктивных помех.

Снизить излучаемые радиопомехи источника питания можно уже при проектировании печатной платы. Для этого следует оценить высокочастотные характеристики комплектующих элементов и топологию печатных плат.

Главным источником помех во входной цепи источника питания являются:

  • ключ,
  • первичная обмотка трансформатора,
  • конденсатор входного фильтра.

Конденсатор входного фильтра и ключ должны размещаться рядом с трансформатором, чтобы минимизировать длину соединений. Для улучшения высокочастотных характеристик параллельно электролитическим или танталовым конденсаторам должен быть включен керамический или пленочный конденсатор.

Чем хуже характеристики ESR и ESL конденсатора входного фильтра, тем больше высокочастотных помех будет поступать в источник питания из входной сети, способствуя возникновению кондуктивных синфазных электромагнитных помех.

Дорожки печатной платы должны быть максимально короткими и толстыми. Толстые дорожки имеют более низкую индуктивность, чем тонкие.

Более длинные дорожки образуют так называемые «антенны», излучающие помехи в окружающее пространство. Короткие трассы при повышенных частотах излучают меньше помех.

Другим источником помех является выходная схема, состоящая из выпрямителей, конденсатора выходного фильтра и вторичных обмоток трансформатора.

Между этими компонентами протекают сигналы большой амплитуды. Для минимизации излучаемого шума, конденсатор выходного фильтра и выпрямитель рекомендуется размещать как можно ближе к трансформатору.  

Питающие проводники печатной платы должны быть подключены как можно ближе к выводам фильтрующего конденсатора дорожками максимальной ширины (обычно из расчета 1 мм дорожки на 1 А тока).

Крутизна тока обратного восстановления выпрямителя напрямую влияет на шум, генерируемый внутри источника питания. Для снижения этих помех, можно включить параллельно диоду демпфер, но это приведет к снижению КПД. По этой причине лучше использовать выпрямитель с плавным восстановлением.

Источником помех является охлаждающий радиатор, который обычно соединен с «землей» для защиты обслуживающего персонала.

Любой ключ или выпрямитель, связанный с радиатором, пропускает в этот радиатор шумы емкостной связи через изоляционную подкладку. Эти помехи попадают на корпус источника через провод заземления.

Один из способов помешать проникновению этого шума на "землю" заключается в использовании изоляционной подкладки с внутренним слоем фольги.


ЗАО "РЕОМ" производит источники питания ПНВ27 класса DC-DC.
ИВЭП серии ПНВ27 рассчитаны на питание от сети постоянного тока напряжением в диапазоне от 22В до 34В.

Задать вопрос