3 降耗及降電磁污染的設計要點

3.1降耗措施

(1)利用TDA4863芯片優(yōu)越性能。

TDA4863的性能特點是：當輸入電壓較高時，片內APFC電路從電網中吸取較多的功率;反之，當輸入電壓較低時則吸收較少的功率，這就抑制產生的諧波電流，使功率因數接近于1;片內還包含有源濾波電路，能濾除因輸出電壓脈動而產生的諧波電流;芯片的微電流工作條件也降低了元器件的損耗。

(2)電壓電流雙閉環(huán)反饋。

因整機系統(tǒng)形成雙閉環(huán)系統(tǒng)，故DC/DC變換器輸出穩(wěn)定電壓時既增大輸入電阻又減小輸出電阻，達到了閉環(huán)控制的目的。變換器在較大功率時呈現同步整流方式，較小功率時開關管、整流管均為零電壓開通。同步整流或零電壓開通都極大地降低了管耗。

(3)線路布局優(yōu)化。

系統(tǒng)硬件電路中全部電感線圈的初級、次級均采用多股絞線并繞方式，減小了銅損耗并可有效抑制共模干擾。

3.2 降低電磁污染措施

(1)交流側設置電磁干擾(EMI)濾波器。

設置EMI濾波器的目的是抑制電源線上傳導的高頻干擾，同時防止電源裝置產生的諧波污染電網。

(2)直流側安裝濾波電容器。

在電源整流橋的兩端并聯了四只濾波電容器，可以削弱整流部分對系統(tǒng)工作的影響。

(3)設置屏蔽層。

由于MOSFET管和整流器件與底板和散熱器之間通過絕緣片產生分布電容效應而將電磁干擾耦合到交流輸入端形成共模信號，因此采取在兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片的方法，即把屏蔽片接至地端，切斷共模干擾向電網傳播的途徑。

(4)合理接地。

一方面為降低接地阻抗、消除分布電容的影響，安裝時將需要接地部分就近接到該端;另一方面分別將低頻電路、高頻電路和功率電路的公共端單獨連接后，再接到參考地端。

(5)優(yōu)化元器件布局，減小連線距離。

在一次整流回路中將二極管與變壓器接近，而在二次整流回路中二極管與變壓器和輸出電容都設置得比較靠近;此外還使正、負載流導線平行走線，目的在于抵消各自形成的外部磁場。

4 樣機制作及測試結果分析

4.1樣機制作

根據本文設計電路進行了實物制作，采用Protel設計制作實驗印制電路板(PCB)，并進行元器件安裝、焊接，PCB板的正面視圖如圖4所示。

4.2整流橋和開關管測試波形

樣機實驗中采用美國泰克(Tektronix)示波器TDS5034B對電路進行測試。測試時后級DC/DC變換器負載為：12V/1.53A;24V/1.70A。圖5是測試波形，其中udr和ud分別為開關管VT1驅動電壓及其漏極電壓，u5為TDA4863的5腳電壓，即電感零電流檢測電壓，ui為整流橋正弦半波輸出電壓。可見ud幅值因為鉗位而基本不變，呈高頻矩形波;u5的包絡線顯現出電感平均電流波形接近于正弦波形。當ui為谷點時，振蕩頻率f0明顯降低，因此電流基準信號也處于低谷。且輸出功率一定時，很小的峰值電流無法使u5升高;在ui峰值附近f0也較低，因為電流基準信號亦處峰值附近，電感電流峰值和輸出功率都較大，但因輸出平均功率一定，故f0降低。