CN103618442A - 一种led驱动电源emi抑制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED驱动电源EMI抑制方法。本发明是在LED驱动电源整流桥四个引脚D1、D2、D3、D4上套上铁氧体磁珠；在开关管Q1的栅极G与漏极D上套上铁氧体磁珠；在输出二极管D5、D6的引脚上套上铁氧体磁珠，将铁氧体磁珠加在产生传导EMI噪声的噪声源处，可以抑制传导EMI噪声。本发明抑制LED驱动电源传导EMI干扰方法，无需改变原来电路结构，适用于各种电路拓扑，简单实用，不仅能够抑制传导EMI，对于LED驱动电源辐射也起到一定抑制作用。

Description

一种LED驱动电源EMI抑制方法

技术领域

本发明涉及一种EMI抑制方法，尤其是一种LED驱动电源EMI抑制方法。

背景技术

LED驱动电源的认证中传导EMI(Electro-Magnetic Interference)是测试的难点，超标问题最为普遍。LED驱动电源传导EMI产生的根本原因是电路中电流突变（di/dt）与电压突变(du/dt)，它们通过导线、电感和电容耦合形成传导EMI。LED驱动电源整流器和输出二极管正向导通时有较大的正向电流流过，在受到反偏电压作用转向截止时，反向恢复电流急剧减小而发生很大的di/dt,将产生较强的高频干扰。开关管与高频变压器初级线圈串联，开关管断开瞬间会形成关断电压尖峰，产生的du/dt具有较大幅度的脉冲，频带较宽且谐波丰富。同时开关管的驱动信号是窄脉冲矩形信号，也含有大量谐波成分。图1是铁氧体磁珠的切面图，磁珠的主要原料为铁氧体，是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。根据电磁理论和麦克斯韦方程可知，电流周围存在电场，变化的电场会产生磁场，在磁场作用下铁氧体就会被磁化。被磁化的磁珠阻抗计算公式如下：

损耗电阻：

$\mathrm{Xw}=\mathrm{nf}{\mathrm{\μ}}^{*}h(\mathrm{\μ}\′-1)\ln \left(\frac{\mathrm{Do}}{\mathrm{Di}}\right)$

磁化电感：

$\mathrm{Rw}=\left(\mathrm{nf}{\mathrm{\μ}}^{*}{\mathrm{\μ}}^{*}h\right)\ln \left(\frac{\mathrm{Do}}{\mathrm{Di}}\right)$

式中n是串联磁珠个数；μ^*是自由空间磁导率，等于4π×10^-7h/m；μ是磁性材料的磁导率；I是流过导线的电流；h是磁珠的长度；Do是磁珠的外直径；Di是磁珠的内直径；铁氧体磁珠抑制EMI传导干扰的基本原理是：在高频部分磁珠损耗电阻Rw远大于磁珠电感量Xw，噪声信号被吸收转化成热量；在低频部分，这时Xw>Rw电路中相当于加入了一个电感，噪声信号会被反射，由于磁性材料存在饱和现象，实际磁珠的最佳干扰抑制需在一定的频率范围内。

现有的传导EMI噪声抑制技术：无源滤波技术主要缺点是体积大，且会在噪声源阻抗和负载阻抗变化时导致滤波性能下降，有源EMI滤波技术由于需要检测信号，注入信号，电路复杂，可靠性仍需要进一步提高、变频技术输出电压与频率相关、软开关技术电路结构复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的不足而提供一种简单、高效的传导EMI抑制方法。创新点在于用铁氧体磁珠加在产生传导EMI噪声的噪声源处，将传导噪声抑制，无需改变原来电路结构，适用于各种电路拓扑，简单实用，不仅能够抑制传导EMI，对于LED驱动电源辐射也起到一定抑制作用。

本发明所涉及的LED驱动电源包括由四个整流二极管D1、D2、D3和D4组成的整流桥、开关管Q1和输出二极管D5、D6，本发明方法具体是：在LED驱动电源整流桥中的四个整流二极管D1、D2、D3、D4的引脚上套上铁氧体磁珠；在开关管Q1的栅极G与漏极D上套上铁氧体磁珠；在输出二极管D5、D6的引脚上套上铁氧体磁珠。

本发明的有益效果：

1.铁氧体磁珠体积小，价格便宜，减少了电源的体积和生产成本；

2.用铁氧体磁珠抑制传导EMI不需要改变原来的电路，方法简单，应用范围广泛；

3.铁氧体磁珠抑制不仅能抑制传导EMI，还能在一定程度上抑制电源辐射。

附图说明

图1是铁氧体磁珠的切面图。

图2是本发明示意图。

图3是本发明具体实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图2所示，一种LED驱动电源EMI抑制方法，在LED驱动电源整流桥四个引脚D1、D2、D3、D4上套上铁氧体磁珠；在开关管Q1的栅极G与漏极D上套上铁氧体磁珠；在输出二极管D5、D6的引脚上套上铁氧体磁珠。所述的铁氧体磁珠可以分为型号A或者型号B。型号A具体尺寸是磁珠长度h=3mm，磁珠外直径Do=3.5mm、磁珠内直径Di=1.5mm，型号B具体尺寸是磁珠长度h=6mm，磁珠外直径Do=3.5mm、磁珠内直径Di=1.5mm。所述的开关管Q1是N沟道MOS管。所述的整流桥四个引脚D1、D2、D3、D4可以套上铁氧体磁珠型号为A或B，且套上的磁珠数量可以是1-2个。所述的开关管Q1的栅极G与漏极D引脚上套上的铁氧体磁珠型号为A或B，且套上的磁珠数量是1-2个。所述的开关管Q1的栅极G与漏极D引脚上套上的铁氧体磁珠个数为1-2个。所述的输出二极管D5、D6的引脚上套上铁氧体磁珠型号为A或B，且套上的磁珠数量是1-2个。

图3中开关管导通时，噪声电流Icm流经开关管和整流桥回路；开关管断开时，噪声电流Id1经开关管散热器与金属外壳之间的分布电容Cds流向接地外壳；噪声电流Id3经变压器初次级之间的分布电容Cps、输出二极管、二极管散热器与金属外壳之间的分布电容Cdss流向接地外壳。

整流桥4个引脚上套上磁珠和开关管引脚上的磁珠可以抑制图3中噪声电流Icm、Id1和Id2；输出二极管引脚上的磁珠可以抑制图3中噪声电流Id2。

应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1. .一种LED驱动电源EMI抑制方法，该LED驱动电源包括由四个整流二极管D1、D2、D3和D4组成的整流桥、开关管Q1和输出二极管D5、D6，其特征在于：在LED驱动电源整流桥中的四个整流二极管D1、D2、D3、D4的引脚上套上铁氧体磁珠；在开关管Q1的栅极G与漏极D上套上铁氧体磁珠；在输出二极管D5、D6的引脚上套上铁氧体磁珠。

2.如权利要求1所述的一种LED驱动电源EMI抑制方法，其特征在于：所述的铁氧体磁珠分为型号A和型号B，型号A具体尺寸是磁珠长度h=3mm，磁珠外直径Do=3.5mm、磁珠内直径Di=1.5mm，型号B具体尺寸是磁珠长度h=6mm，磁珠外直径Do=3.5mm、磁珠内直径Di=1.5mm。

3.如权利要求1所述的一种LED驱动电源EMI抑制方法，其特征在于：所述的开关管Q1是N沟道MOS管。

4.如权利要求2所述的一种LED驱动电源EMI抑制方法，其特征在于：每个整流二极管引脚上的铁氧体磁珠为1-2个。

5.如权利要求2所述的一种LED驱动电源EMI抑制方法，其特征在于：所述的开关管Q1的栅极G与漏极D引脚上的铁氧体磁珠为1-2个。

6.如权利要求1所述的一种LED驱动电源EMI抑制方法，其特征在于：所述的开关管Q1的栅极G与漏极D引脚上的铁氧体磁珠个数为1-2个。

7.如权利要求2所述的一种LED驱动电源EMI抑制方法，其特征在于：所述的每个输出二极管引脚上的铁氧体磁珠为1-2个。

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