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電源系統(tǒng)中多個子系統(tǒng)之間的電磁兼容問題
摘要：通過一個實例分析了在一個電源系統(tǒng)中多個子系統(tǒng)之間出現(xiàn)的電磁兼容問題，并且給出了解決方案。同時也提供了布局中應(yīng)注意的細節(jié)問題。關(guān)鍵詞：電源；子系統(tǒng)；電磁兼容
引言
電子產(chǎn)品間會通過傳導(dǎo)或者輻射等途徑相互干擾，導(dǎo)致電子產(chǎn)品不能正常工作。因此，電磁兼容在電源產(chǎn)品設(shè)計中處于非常重要的地位，若處理不當(dāng)會帶來很多麻煩。
開關(guān)電源是一個很強的騷擾源，這是由于開關(guān)管以很高的頻率做開關(guān)動作，由此會產(chǎn)生很高的開關(guān)噪聲，從而會從電源的輸入端產(chǎn)生差模與共模干擾信號。同時，開關(guān)電源中又有很多控制電路，很容易受到自身和其他電子設(shè)備的干擾。所以，EMI和EMS問題在電源產(chǎn)品中都需要重視。
然而對于一個電源系統(tǒng)內(nèi)有多個子系統(tǒng)的場合，多個子系統(tǒng)之間的電磁兼容問題就更加尖銳。由于電源產(chǎn)品體積的限制，多個子系統(tǒng)在空間上一般都比較靠近，而且通常是共用一個輸入母線，因此，互相之間的干擾會更加嚴重。所以，這類電源系統(tǒng)除了要防止對其他電源系統(tǒng)和設(shè)備的干擾，達到政府制定的標(biāo)準外，還要考慮到電源系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)之間的相互干擾問題，不然將會影響到整個系統(tǒng)的正常運行。
下面以一個軍用車載電源為例，闡述了在設(shè)計中應(yīng)注意的原則，調(diào)試中出現(xiàn)的問題，解決的方案，以及由此得到的經(jīng)驗。
1 電氣規(guī)格和基本方案
1.1 電氣規(guī)格
如圖1所示。由于是車載電源，所以該電源系統(tǒng)的輸入為蓄電池，電壓是9～15V。輸出供輻射儀，報警器，偵毒器，打印機，電臺，加熱等6路負載。其電壓有24V，12V，5V3種，要求這3種電壓電氣隔離并且具有獨立保護功能。
1.2 基本方案
12V輸出可以直接用蓄電池供電，因此，DC/DC變換系統(tǒng)只有24V和5V兩路輸出。由于要有獨立保護功能，并且調(diào)整率要求也非常高，所以，采用兩個獨立的DC/DC變換器的方案。24V輸出200W，采用RCD復(fù)位正激變換器；5V輸出30W，采用反激變換器。圖2給出了該方案的主電路圖。
2 布局上的考慮
因為，有兩路變換器放在同一塊PCB上，所以，布局上需要考慮的問題更加多。
1）雖然在一塊PCB上，但是，兩個變換器還是應(yīng)該盡量地拉開距離，以減少相互的干擾。所以，正激變換器和反激變換器的功率電路分別在PCB的兩側(cè)，中間為控制電路，并且兩組控制電路之間也盡量分開。
2）主電路的輸入輸出除了電解電容外，再各加一顆高頻電容（CBB電容），并且該電容盡量靠近開關(guān)和變壓器，使得高頻回路盡量短，從而減少對控制電路的輻射干擾。
3）該電源系統(tǒng)控制芯片的電源也是由輸入電壓提供，沒有另加輔助電源。在靠近每個芯片的地方都加一個高頻去耦電容（獨石電容）。此外，主電路輸入電壓和芯片的供電電壓是同一個電壓，為了防止發(fā)生諧振，最好在芯片的供電電壓前加一個LC濾波或RC濾波電路，隔斷主電路和控制電路之間的傳導(dǎo)干擾。
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