[发明专利]开关电源用电磁传导辐射屏蔽装置

说明书

技术领域

 本发明涉及开关电源领域，详细地讲是一种用于对开关电源工作过程中的传导与幅射进行屏蔽接地，可以有效抑制高频波段的电磁传导与幅射的开关电源用电磁传导辐射屏蔽装置。

背景技术

众所周知：为方便用户使用，通常要求设备对外连接的电源只有一种电压。但大部分设备的内部电路都需要不同的工作电压，因此需要将这个单一的电压转换为电力需要的不同工作电压。现在采用最多的就是利用开关电源，将电源电压转换为工作电压。

在目前的电源转换中，应用最多的是降压型AC/DC转换器。它们按照工作周期进行电流限制，防止过流故障和输出短路故障的发生。此外，它们的输入范围很宽，有较好的电压适应性，经过不同的分压比后产生不同的输出电压。

开关电源的工作原理如下：开关电源的输出电压经电感电容滤波后，采样电路对其进行采样，将采样电压送入开关电源的反馈管脚，与开关电源内部的基准电压进行比较；比较器的输出电压控制脉冲宽度调制逻辑电路；最后，脉冲宽度调制逻辑电路输出电压驱动开关三极管(或MOS管)，并决定开关电源的输出。

由开关电源的工作原理可知，开关电源产生电磁干扰信号的原因主要有以下两种： 

1．开关电源外围电路产生的电磁干扰 

开关电源的输出端连接滤波电路和负载，为使输出电压的交流成分很小，一般用大容量的电感和电容对输出电压进行滤波，为负载提供工作电压。 

2．开关电源内部电路产生的电磁干扰 

在开关电源的内部有一个产生50kHz-300kHz频率的晶振。当开关电源导通时，振荡信号通过整流器后变成单向脉冲，此时电流已不再是单一频率的电流。根据傅立叶变换公式，此电流波可分解为一个直流分量和一系列不同频率的交流分量之和。开关电源内部电路产生的交流分量和开关电源外部电路产生的交流分量相结合，使开关电源输出频率成分更加复杂。 

开关电源产生的各种频率及其谐波(特别是高次谐波)会沿着电源线路进行传输、产生传导干扰和辐射干扰，一方面使电源输入、输出端电源线上的电压、电流波形发生畸变，另一方面产生的各种信号通过电源线产生射频干扰。

 随着开关电源的备受青睐和对电子产品电磁兼容性(EMC)的日益重视，抑制开关电源的电磁干扰、提高电子产品的质量以符合有关电磁兼容性标准或产品规范，已成为电子产品特别是电源设计工程师必须考虑的问题。 

开关电源作为能量的转换装置，其电压、电流的的变化范围很宽，产生的干扰强度也很大，同时开关电源产生的频率范围非常宽，从几十kHZ到上百MHZ。因此，如果对开关电源应用不当，开关电源本身就会变成一个干扰源。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术不足，采用低成本的简易方案，在干扰源与电源外壳之间加一个接EMI冷端的屏蔽片，所产生的传导与辐射返回EMI冷端，从而避免了向电源外部扩散。

本发明采用如下技术解决方案：一种开关电源用电磁传导辐射屏蔽装置，设有开关电源外壳或者开关电源散热器，其特征是开关电源外壳或者开关电源散热器与三极管或者MOS管漏极之间依次安装有左绝缘片、金属屏蔽片、右绝缘片，金属屏蔽片接开关电源的EMI冷端。

本发明还可通过如下措施来实现：金属屏蔽片一端的侧部设有引脚。

本发明的有益效果是，通过增加绝缘屏蔽片使难以处理的电磁传导、辐射问题得到很好的解决，减少了磁珠电感等使用量，降低了产品成本与调试难度。

 

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图中 1.开关电源外壳，2.左绝缘片，3. 金属屏蔽片，4.右绝缘片，5.三极管，6.固定螺丝。

 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

如图1所示，本发明设有开关电源外壳1，开关电源外壳1与三极管5的漏极之间依次安装有左绝缘片2、金属屏蔽片3、右绝缘片4，金属屏蔽片3接开关电源的EMI冷端，开关电源外壳1、左绝缘片2、金属屏蔽片3、右绝缘片4及三极管5经固定螺丝6固定在一起。本实施例开关电源外壳1也可以为开关电源散热器，三极管5也可以为MOS管。

本发明开关动作的MOS管（或三极管5）漏极是干扰源，将漏极与开关电源外壳1（或开关电源散热器）之间分别左加绝缘片2、金属屏蔽片3、右绝缘片4，将金属屏蔽片3接开关电源的EMI冷端，使干扰源通过左绝缘片2、右绝缘片4与屏蔽片形成的电容回到EMI冷端，不再通过开关电源外壳1或开关电源散热器向外传播。