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拯救EMI輻射超標(biāo)，開關(guān)電源如何出招？

發(fā)布時(shí)間：2017-03-15 責(zé)任編輯：susan

【導(dǎo)讀】作為工作于開關(guān)狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置，開關(guān)電源的電壓、電流變化率很高，產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大。而印刷線路板（PCB）走線通常采用手工布線，具有更大的隨意性，這增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場(chǎng)干擾估計(jì)的難度。


 
開關(guān)電源的電壓、電流變化率很高，產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大；干擾源主要集中在功率開關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對(duì)于數(shù)字電路干擾源的位置較為清楚；開關(guān)頻率不高（從幾十千赫和數(shù)兆赫茲），主要的干擾形式是傳導(dǎo)干擾和近場(chǎng)干擾。
 
具體各個(gè)頻率點(diǎn)超標(biāo)解決方案如下：
 
1MHz以內(nèi)：
 
以差模干擾為主1.增大X電容量；2.添加差模電感；3.小功率電源可采用PI型濾波器處理（建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些）。
 
1M-5MHz：
 
差模共?；旌希捎幂斎攵瞬⒁幌盗蠿電容來(lái)濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標(biāo)并解決；
 
5MHz：
 
以上以共摸干擾為主，采用抑制共摸的方法。對(duì)于外殼接地的，在地線上用一個(gè)磁環(huán)繞2圈會(huì)對(duì)10MHZ以上干擾有較大的衰減（diudiu2006）;對(duì)于 25--30MHZ不過(guò)可以采用加大對(duì)地Y電容、在變壓器外面包銅皮、改變PCBLAYOUT、輸出線前面接一個(gè)雙線并繞的小磁環(huán)，最少繞10圈、在輸出整流管兩端并RC濾波器。
 
1M-5MHZ：
 
差模共模混合，采用輸入端并聯(lián)一系列X電容來(lái)濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標(biāo)并以解決，1.對(duì)于差模干擾超標(biāo)可調(diào)整X電容量，添加差模電感器，調(diào)差模電感量;2.對(duì)于共模干擾超標(biāo)可添加共模電感，選用合理的電感量來(lái)抑制；3.也可改變整流二極管特性來(lái)處理一對(duì)快速二極管如FR107一對(duì)普通整流二極管 1N4007。
 
5MHz以上：
 
以共摸干擾為主，采用抑制共摸的方法。
 
對(duì)于外殼接地的，在地線上用一個(gè)磁環(huán)串繞2-3圈會(huì)對(duì)10MHZ以上干擾有較大的衰減作用;可選擇緊貼變壓器的鐵芯粘銅箔，銅箔閉環(huán)。處理后端輸出整流管的吸收電路和初級(jí)大電路并聯(lián)電容的大小。
 
對(duì)于20M-30MHz：
 
1.對(duì)于一類產(chǎn)品可以采用調(diào)整對(duì)地Y2電容量或改變Y2電容位置；
2.調(diào)整一二次側(cè)間的Y1電容位置及參數(shù)值；
3.在變壓器外面包銅箔；變壓器最里層加屏蔽層；調(diào)整變壓器的各繞組的排布。
4.改變PCB Layout；
5.輸出線前面接一個(gè)雙線并繞的小共模電感；
6.在輸出整流管兩端并聯(lián)RC濾波器且調(diào)整合理的參數(shù)；
7.在變壓器與MOSFET之間加BEADCORE；
8.在變壓器的輸入電壓腳加一個(gè)小電容。
9.可以用增大MOS驅(qū)動(dòng)電阻。
 
30M-50MHz：
 
1.普遍是MOS管高速開通關(guān)斷引起，可以用增大MOS驅(qū)動(dòng)電阻，RCD緩沖電路采用1N4007慢管，VCC供電電壓用1N4007慢管來(lái)解決。
2.RCD緩沖電路采用1N4007慢管；
3.VCC供電電壓用1N4007慢管來(lái)解決；
4.或者輸出線前端串接一個(gè)雙線并繞的小共模電感；
5.在MOSFET的D-S腳并聯(lián)一個(gè)小吸收電路；
6.在變壓器與MOSFET之間加BEADCORE；
7.在變壓器的輸入電壓腳加一個(gè)小電容；
8.PCB LAYOUT時(shí)大電解電容，變壓器，MOS構(gòu)成的電路環(huán)盡可能的?。?/div>
9.變壓器，輸出二極管，輸出平波電解電容構(gòu)成的電路環(huán)盡可能的小。
 
50M-100MHZ：
 
普遍是輸出整流管反向恢復(fù)電流引起，
1.可以在整流管上串磁珠；
2.調(diào)整輸出整流管的吸收電路參數(shù)；
3.可改變一二次側(cè)跨接Y電容支路的阻抗，如PIN腳處加BEADCORE或串接適當(dāng)?shù)碾娮瑁?/div>
4.也可改變MOSFET，輸出整流二極管的本體向空間的輻射（如鐵夾卡MOSFET;鐵夾卡DIODE，改變散熱器的接地點(diǎn)）。
5.增加屏蔽銅箔抑制向空間輻射。
 
100M-200MHz：
 
普遍是輸出整流管反向恢復(fù)電流引起，可以在整流管上串磁珠100MHz-200MHz之間大部分出于PFCMOSFET及PFC二極管，現(xiàn)在MOSFET及PFC二極管串磁珠有效果，水平方向基本可以解決問(wèn)題，但垂直方向就很無(wú)奈了。
 
開關(guān)電源的輻射一般只會(huì)影響到100M以下的頻段。也可以在MOS，二極管上加相應(yīng)吸收回路，但效率會(huì)有所降低。
 
200MHz以上：
 
開關(guān)電源已基本輻射量很小，一般可過(guò)EMI標(biāo)準(zhǔn)。

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