尽管本文所讨论的原理适用于广泛的电源设计,但我们在此只关注直流到直流的转换器,因为它的应用相当广泛,几乎每一位硬件---都会接触到与它相关的工作,说不定什么时候就必须设计一个电源转换器。本文中我们将考虑与低电磁干扰设计相关的两种常见的折---案;热性能、电磁干扰以及与pcb布局和电磁干扰相关的方案尺寸等。文中我们将使用一个简单的转换器做例子
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开关电源不同于线性电源,开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式(饱和区)及全闭模式(截止区)之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,因此比较节省能源,产生废热较少。理想上,开关电源本身是不会消耗电能的。电压稳压是透过调整晶体管导通及断路的时间来达到。相反的,线性电源在产生输出电压的过程中,晶体管工作在放大区,本身也会消耗电能。开关电源的高转换效率是其一大优点,而且因为开关电源工作频率高,可以使用小尺寸、轻重量的变压器,因此开关电源也会比线性电源的尺寸要小,重量也会比较轻。
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ott关于不同模式电磁干扰水平的公式(2)示意了回路面积对电路电磁干扰水平产生的直接线性影响。e=263×10-16(f2ai)(1/r) (2)辐射场正比于下列参数:涉及的谐波频率(f,单位hz)、回路面积(a,单位m2)、电流(i)和测量距离(r,单位m)。此概念可以推广到所有利用梯形波形进行电路设计的场合,不过本文仅讨论电源设计。参考图4中的交流模型,研究其回路电流流动情况:起点为输入电容器,然后在q1导通期间流向q1,再通过l1进入输出电容器,后返回输入电容器中。当q1关断、q2导通时,就形成了第二个回路。之后存储在l1内的能量流经输出电容器和q2,如图5所示。这些回路面积控制对于降低电磁干扰是很重要的,在pcb走线布线时就要预先考虑清器件的布局问题。当然,回路面积能做到多小也是有实际---的。
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