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1、开关电源散热器的辐射发射第20卷第2期2005年4月电波科学学报CHINESEJOURNALOFRADIOSC:IENCEVo1.20.No.2April.2005文章编号1005—0388(2005)02—0241—06开关电源散热器的辐射发射’路宏敏梁昌洪李晓辉薛梦麟(1.西安电子科技大学电子工程学院,hmlu@mail.xidian.edu.cn,陕西西安71007l2.北京电子工程研究所,北京100854)摘要开关电源电路中,接地散热器提供了一条共模骚扰高频谐波电流的通路,使共模传导电磁干扰增加;非接地散热器切断了共模传
2、导电磁干扰的通路,但增强了散热器辐射发射,射频辐射的增强能够引起设备误操作或者违反目前的电磁兼容性标准.文中分析功率开关管散热器产生辐射发射和共模传导电磁干扰的机理.采用有限元方法,通过电磁场数值计算,探讨非接地散热器的几何形状,尺寸和安装方式对其辐射发射的影响.数值计算结果表明:散热器面积越大,高次谐波频率越高,辐射电场幅值就越大,但是辐射电场幅值与散热器面积,高次谐波频率无线性关系;相同面积的散热器中,圆形散热器的散热效果最佳,辐射电场最小.因此,开关电源设计中,应根据散热效果,辐射EMI和共模传导EMI,综合考虑散热器面积
3、,形状的选择,以及散热器是否接地.关键词开关电源,电磁兼容,散热器,辐射发射中图分类号TM152;TN03文献标识码ARadiatedemissionsfromheatsinksinSMPSLUHong-minLIANGChang-hongLIXiao-huiXUEMeng-lin(1.SchoolofElecttheswitchmodepowersupply,whichwillstrengthentheconductedEMI.Inversely,Thepathiscutoutbyanon—groundheat—sink,bu
4、tthenon—groundheatsinkmayenhancetheradiatedemissions.andsuchenhancementoftheradiofrequencyradiationcouldcausetheequipmenttomalfunctionorcontravenecurrentEMCstandards.Inthispaper,themechanismofaradiatedemissionandcommonmodeEMIfromanon—groundheatsinkintheswitchmodepowe
5、rsupplyisanalyzed.Theeffectsoftheshape,size.andinsta11a—tlonform0{thenon—groundheatsinksontheradiatedemissionsareexplorednu—mericallybymeansofthefiniteelementmethod.Itisshownthatthe1argerthenon—groundheatsinkarea,andthehigherthefrequencyofharmoniccurrents.thehigherth
6、emagnitudeoftheradiatedemissions,butitisnotlinear.Andthecircu—larheatsinksaretheoptimuminthecoolingefficiencyandtheweakestinenh开关电源散热器的辐射发射第20卷第2期2005年4月电波科学学报CHINESEJOURNALOFRADIOSC:IENCEVo1.20.No.2April.2005文章编号1005—0388(2005)02—0241—06开关电源散热器的辐射发射’路宏敏梁昌洪李晓辉薛梦麟(1.西
7、安电子科技大学电子工程学院,hmlu@mail.xidian.edu.cn,陕西西安71007l2.北京电子工程研究所,北京100854)摘要开关电源电路中,接地散热器提供了一条共模骚扰高频谐波电流的通路,使共模传导电磁干扰增加;非接地散热器切断了共模传导电磁干扰的通路,但增强了散热器辐射发射,射频辐射的增强能够引起设备误操作或者违反目前的电磁兼容性标准.文中分析功率开关管散热器产生辐射发射和共模传导电磁干扰的机理.采用有限元方法,通过电磁场数值计算,探讨非接地散热器的几何形状,尺寸和安装方式对其辐射发射的影响.数值计算结果表明
8、:散热器面积越大,高次谐波频率越高,辐射电场幅值就越大,但是辐射电场幅值与散热器面积,高次谐波频率无线性关系;相同面积的散热器中,圆形散热器的散热效果最佳,辐射电场最小.因此,开关电源设计中,应根据散热效果,辐射EMI和共模传导EMI,综合考虑散热器面积,形状的
