氧化铝陶瓷基板的出现解决了这一问题,它具有导热好、热阻低的特点,通常陶瓷基板的厚度在1mm左右,因而用陶瓷基板替换硅胶布,可以大大降低开关管与散热器间的电容。
表1为TO-3P封装分别采用三种不同的方法进行对比,其中铜板+硅胶布的方案中,铜板尺寸按34×32×1.5进行对比。
由表1看出,采用陶瓷基板可在获得高的导热性能的同时显著降低耦合电容,减少EMC干扰的传播。
散热器与机箱通常有两种连接方式,一种是将散热器直接接机箱,如采用自冷却系统的设备;另一种是散热器悬空,不与任何机箱或电路连接。前者会直接把干扰信号耦合到机箱,形成共模干扰,后者通过散热器与机箱间的耦合电容将干扰信号耦合到机箱。对散热器悬空的系统,应尽可能的增加散热器与机箱的间距,以减少耦合电容。另一种办法是通过一高压电容将散热器与N线相连,将共模信号转化为差模信号,便于处理。
(2)电感线圈→电感铁心→机箱回路的抑制
对于采用外置磁芯的电感,可以通过加大线圈与铁心间距的办法减少耦合电容。也可以重新布置绕组,将电感的“静端”或噪声小的接线端布置在靠近电感磁芯的位置,以减小噪声的传播。也可采用内置磁芯的电感取代外置磁芯的电感,如用环形电感取代CD型铁心电感。
(3)电感线圈→Cepc→电网端或输出端干扰的抑制
有多篇论文提到,可以通过改变线圈的绕制工艺降低电感的等效并联电容。除此之外,将箔绕组替换为线绕组并合理分布绕组可以有效降低寄生电容。当电感已经确定无法改变时也可以采用一些措施减少电磁干扰的传播,如:采用好的滤波电容和合理的电容连接结构来降低干扰的传播,也可以在主电感回路中串联小的副电感,通过副电感降低干扰的传播。
(4)接地系统引起的干扰抑制
由于机箱设计的不合理使得接地系统不良,无法有效地滤除EMC干扰甚至引起振荡。通过优化机箱设计,使得电磁干扰的耦合点尽可能地以大面积金属的形式接入系统接地点,尽可能避免多个接地点串联接入系统地。另外,系统的接地点的选择也很重要,要选择面积较大的金属板、离EMC滤波器较近的位置作为系统接地点。要避免电磁干扰强的电缆通过大孔或长条孔。
(5)逆变滤波电容端→旁路SCR吸收电容Csnb→电网端回路的抑制
有几个办法可以采用:
①在SCR吸收电容上串联电阻，形成一定的阻抗，抑制电磁干扰的传播。但该电阻不易过大，否则会对SCR的电压尖峰吸收和di/dt抑制造成影响。
②在旁路回路上串联电感。该法可以有效地切断该回路,但在功率回路上串联电感会引起成本上升,接点增加。
③更改SCR的吸收电路,将并联于SCR两端的电容取消,更改为SCR两端分别对零线并联电容,
从而切断该回路。
在图3中,N点的选择非常重要,一定要选择对三个源都“安静”的源进行滤波,否则仍将引入干扰。