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Industry News

開關電源EMC知識系統(tǒng)匯總

Source: Time:2022-04-15 09:26:12 views:

EMC(ElectromagneticCompatibility)是電磁兼容,它包括EMI(電磁騷擾)和EMS(電磁抗騷擾)乡革。EMC定義為:設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中的任何設備的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。EMC整的稱呼為電磁兼容虹蒋。EMP是指電磁脈沖谬运。

EMC=EMI+EMSEMI:電磁干擾EMS:電磁相容性(免疫力)


EMI可分為傳導Conduction及輻射Radiation兩部分乙各,Conduction規(guī)范一般可分為:FCCPart15JClassB;CISPR22(EN55022,EN61000-3-2,EN61000-3-3)ClassB;國標IT類(GB9254楣铁,GB17625)和AV類(GB13837道偷,GB17625)缀旁。FCC測試頻率在450K-30MHz记劈,CISPR22測試頻率在150K--30MHz勺鸦,Conduction可以用頻譜分析儀測試,Radiation則必須到專門的實驗室測試目木。其中EN55022為RadiationTest&ConductionTest(傳導&輻射測試);EN61000-3-2為HarmonicTest(電源諧波測試);EN61000-3-3為FlickerTest(電壓變動測試)换途。CISPR22(ComiteSpecialdesPurturbationsRadioelectrique)應用于信息技術類裝置,適用于歐洲和亞洲地區(qū);EN55022為歐洲標準,F(xiàn)CCPart15(FederalCommunicationsCommission)適用于美國刽射,EN30220歐洲EMI測試標準军拟,功率輻射測試標準是EN55013頻率在30MHZ-300MHz。


EN55011輻射測試標準是:有的頻率段要求較高誓禁,有的頻率段要求較低懈息。傳導(150KHZ-30MHZ)LISN主要是差模電流,其共模阻抗為100歐姆(50+50);LISN主要是共模電流,其總的電路阻抗為25歐姆(50//50)。


4線AV60dB/uV150KHZ-2MHZstart9KHZ

5線PEAK100dB/uV150KHZ-3MHZ

6線PEAK100dB/uV2MHZ-30MHZ

7線QP70dB/uV150KHZ-500KHZ

Radiated(30MHZ-1GHZ):ADD4N7/250VYCAP90dB/uV30MHZ-300MHZ


EMI為電磁干擾,EMI是EMC其中的一部分,EMI(ElectronicMagneticInterference)電磁干擾氮趋,EMI包括傳導堂竟、輻射、電流諧波缴挖、電壓閃爍等等。電磁干擾是由干擾源、藕合通道和接收器三部分構(gòu)成的炮车,通常稱作干擾的三要素。EMI線性正比于電流酣溃,電流回路面積以及頻率的平方即:EMI=K*I*S*F2瘦穆。I是電流,S是回路面積赊豌,F(xiàn)是頻率扛或,K是與電路板材料和其他因素有關的一個常數(shù)。


EMI是指產(chǎn)品的對外電磁干擾亿絮。一般情況下分為ClassA&ClassB兩個等級告喊。ClassA為工業(yè)等級麸拄,ClassB為民用等級。民用的要比工業(yè)的嚴格黔姜,因為工業(yè)用的允許輻射稍微大一點拢切。同樣產(chǎn)品在測試EMI中的輻射測試來講,在30-230MHz下秆吵,B類要求產(chǎn)品的輻射限值不能超過40dBm而A類要求不能超過50dBm(以三米法電波暗室測量為例)相對要寬松的多淮椰,一般來說CLASSA是指在EMI測試條件下,無需操作人員介入纳寂,設備能按預期持續(xù)正常工作主穗,不允許出現(xiàn)低于規(guī)定的性能等級的性能降低或功能損失。


EMI是設備正常工作時測它的輻射和傳導毙芜。在測試的時候忽媒,EMI的輻射和傳導在接收機上有兩個上限,分別代表ClassA和ClassB腋粥,如果觀察的波形超過B的線但是低于A的線晦雨,那么產(chǎn)品就是A類的。EMS是用測試設備對產(chǎn)品干擾隘冲,觀察產(chǎn)品在干擾下能否正常工作闹瞧,如果正常工作或不出現(xiàn)超過標準規(guī)定的性能下降,為A級展辞。能自動重啟且重啟后不出現(xiàn)超過標準規(guī)定的性能下降奥邮,為B級。不能自動重啟需人為重啟為C級罗珍,掛掉為D級洽腺。國標有D級的規(guī)定,EN只有A靡砌,B已脓,C。EMI在工作頻率的奇數(shù)倍是最不好過的通殃。


EMS(ElectmmagneticSuseeptibilkr)電磁敏感度一般俗稱為“電磁免疫力”,是設備抗外界騷擾干擾之能力度液,EMI是設備對外的騷擾。EMS中的等級是指:ClassA画舌,測試完成后設備仍在正常工作;ClassB堕担,測試完成或測試中需要重啟后可以正常工作;ClassC,需要人為調(diào)整后可以正常重啟并正常工作;ClassD曲聂,設備已損壞霹购,無論怎樣調(diào)整也無法啟動。嚴格程度EMI是B>A朋腋,EMS是A>B>C>D齐疙。


EMS部份為EN55024包含7項測試:

EN61000-4-2:1998;EN61000-4-3:1998;EN61000-4-4:1995,EN61000-4-5:1995;EN61000-4-6:1996;EN61000-4-8:1993;EN61000-4-11:1994膜楷。


EMC檢測主要項目:

空間輻射(Radiation):EN55011,13,22FCCPart15&18,VCC

傳導干擾(Conduction):EN55011,13,14-1,15,22,FCCPart15&18,VCCI

喀嚦聲(Click):EN55014-1

功率輻射(PowerClamp):EN55013,14-1

磁場輻射(MagneticEmission):EN55011,15

低頻干擾(LowFrequencyImmunity):EN50091-2

靜電放電(ESD):IEC61000-4-2、EN61000-4-2贞奋、GB/T17626.2

輻射抗擾度(R/S):IEC61000-4-3赌厅、EN61000-4-3、GB/T17626.3e;TEXT-INDENT:2em;MARGIN:10px25px0px;PADDING-LEFT:0px;PADDING-RIGHT:0px;FONT:14px/22px宋體,Georgia,verdana,serif;WHITE-SPACE:normal;ORPHANS:2;LETTER-SPACING:normal;COLOR:rgb(68,68,68);WORD-SPACING:0px;PADDING-TOP:0px;-webkit-text-size-adjust:auto;-webkit-text-stroke-width:0px">脈沖群抗擾度(EFT/B):IEC61000-4-4轿塔、EN61000-4-4特愿、GB/T17626.4


浪涌抗擾度(SURGE):IEC61000-4-5、EN61000-4-5勾缭、GB/T17626.5

傳導騷擾抗擾度(C/S):IEC61000-4-6揍障、EN61000-4-6、GB/T17626.6

工頻磁場抗擾度(M/S):IEC61000-4-8俩由、EN61000-4-8毒嫡、GB/T17626.8

電壓跌落(DIPS):IEC61000-4-11、EN61000-4-11采驻、GB/T17626.11

諧波電流(Harmonic):IEC61000-3-2审胚、EN61000-3-2

電壓閃爍(Flicker):IEC61000-3-3、EN61000-3-3

輻射干擾(RadiatedInterference)是通過空間并以電磁波的特性和規(guī)律傳播的礼旅。但不是任何裝置都能輻射電磁波的。傳導干擾(ConductedInterference)是沿著導體傳播的干擾洽洁。所以傳導干擾的傳播要求在干擾源和接收器之間有一完整的電路連接痘系。電磁兼容三要素:任何電磁兼容性問題都包含三個要素,即干擾源饿自、敏感源和耦合路徑汰翠,這三個要素中缺少一個,電磁兼容問題就不會存在昭雌。

產(chǎn)生電磁干擾的條件:突然變化的電壓或電流复唤,即dV/dt或dI/dt很大;輻射天線或傳導導體。

電磁兼容標準對設備的要求有兩個方面:一個是工作時不會對外界產(chǎn)生不良的電磁干擾影響烛卧,另一個是不能對外界的電磁干擾過度敏感佛纫。前一個方面的要求稱為干擾發(fā)射要求,后一個方面的要求稱為敏感度要求总放。電磁能量從設備內(nèi)傳出或從外界傳入設備的途徑只有兩個呈宇,一個是以電磁波的形式從空間傳播,另一個是以電流的形式沿導線傳播局雄。因此甥啄,電磁干擾發(fā)射可以分為:傳導發(fā)射和輻射發(fā)射;敏感度也可以分為傳導敏感度和輻射敏感度。

電磁兼容標準分為基礎標準炬搭、通用標準蜈漓、產(chǎn)品類標準和專用產(chǎn)品標準穆桂。基礎標準:描述了EMC現(xiàn)象融虽、規(guī)定了EMC測試方法充尉、設備,定義了等級和性能判據(jù)衣形⊥障溃基礎標準不涉及具體產(chǎn)品。產(chǎn)品類標準:針對某種產(chǎn)品系列的EMC測試標準谆吴。往往引用基礎標準倒源,但根據(jù)產(chǎn)品的特殊性提出更詳細的規(guī)定。通用標準:按照設備使用環(huán)境劃分的句狼,當產(chǎn)品沒有特定的產(chǎn)品類標準可以遵循時笋熬,使用通用標準來進行EMC測試。對使設備的功能完全正常腻菇,也要滿足這些標準的要求胳螟。


關于制訂電磁兼容標準的組織和標準的介紹:

IEC(國際電工委員會):有兩個平行的組織制訂EMC標準,CISPR和TC77筹吐。


CISPR(國際無線電干擾特別委員會):1934年成立糖耸。目前有七個分會:A分會(無線電干擾測量方法與統(tǒng)計方法)、B分會(工丘薛、科嘉竟、醫(yī)療射頻設備的無線電干擾)、C分會(電力線洋侨、高壓設備和電牽引系統(tǒng)的無線電干擾)舍扰、D分會(機動車和內(nèi)燃機的無線電干擾)、E分會(無線接收設備干擾特性)希坚、F分會(家電边苹、電動工具、照明設備及類似電器的無線電干擾)裁僧、G分會(信息設備的無線電干擾)个束。


TC77(第77技術委員會):1981年成立。目前有3個分會:SC77A(低頻現(xiàn)象)锅知、SC77B(高頻現(xiàn)象)播急、SC77C(對高空核電磁脈沖的抗擾性)。

CENELEC(歐洲電工標準化委員會):由歐共體委員會授權制訂歐洲標準售睹。EN標準中引用了很多CISPR和IEC標準桩警,其對應關系如下:

EN55×××=CISPR標準,(例:EN55011=CISPRPub.11)

EN6××××=IEC標準昌妹,(例:EN61000-4-3=IEC61000-4-3Pub.11)

EN50×××=CENELEC自定標準捶枢,(例:EN50801)

FCC(聯(lián)邦通信委員會)全名為FederalCommunicationsCommission:是管理電腦,周邊及通信產(chǎn)品等銷售美國之審核授權機抅,主要制訂民用產(chǎn)品標準握截,關于電磁兼容的標準主要包括在FCCPart15和FCCPart18中。


FCCPart15subpartB規(guī)定:凡利用數(shù)位技術之電子裝置或系統(tǒng),及使用或產(chǎn)生脈波頻率超過10KHz之器材,皆須依規(guī)定進行測試認證后,才可以在美國市場銷售烂叔。

MIL-STD(美軍標):典型的是MIL-STD–461D谨胞。這個標準不僅規(guī)定了最大輻射發(fā)射和傳導發(fā)射的限制,還規(guī)定了系統(tǒng)對輻射和傳導干擾的敏感度要求蒜鸡。配套標準MIL-STD-462規(guī)定了必要的測試裝置胯努。商業(yè)公司經(jīng)常將MIL-STD-461中的某些部分作為產(chǎn)品內(nèi)部EMC規(guī)范。

VCCI(干擾自愿控制委員會):民間機構(gòu)逢防,其標準與CISPR和IEC一致叶沛。

GB(中國國家標準):基本采用CISPR和IEC標準,目前已發(fā)布57個忘朝。

GJB(中國軍用標準):基本采用美軍標灰署,例如GJB151A=MIL-STD–461D。軍用設備

為軍用設計的電子系統(tǒng)必須滿足MIL-STD-461D的要求局嘁,另一個關于EMI的軍用標準是保密的TEMPEST計劃溉箕,這是用來保證保密通信系統(tǒng)安全的。現(xiàn)在可以接收并復現(xiàn)出大多數(shù)電子設備政黨工作時所發(fā)射的功率很低的射頻信號悦昵。象對電子竊聽很脆弱的CRT終端那樣的軍用產(chǎn)品就屬于TEMPEST的范疇肴茄。在實踐中,TEMPEST控制設備和系統(tǒng)的發(fā)射旱捧,使無法解譯攜帶信息的信號独郎。


CE標示:源自歐共體各會員國(EuropeanCommunity)縮寫的總稱,并以此為標志。規(guī)范產(chǎn)品是否符合歐體為保障民眾安全健康以及環(huán)境保護等利益所訂定之基本安全要求枚赡。


CE=EMC+LVDEMC:電磁干擾及電磁相容性LVD:低電壓指令


測量場地:GB要求在開闊場地中測量,GJB要求在屏蔽半無反射室中測量谓谦,由于電磁環(huán)境日趨惡化贫橙,開闊場中的背景干擾往往嚴重影響測量,因此反粥,GB測量也開始在屏蔽半無反射室中做卢肃,但要求半無反射室中的電磁場分布與開闊場近似。

25px0px;PADDING-LEFT:0px;PADDING-RIGHT:0px;FONT:14px/22px宋體,Georgia,verdana,serif;WHITE-SPACE:normal;ORPHANS:2;LETTER-SPACING:normal;COLOR:rgb(68,68,68);WORD-SPACING:0px;PADDING-TOP:0px;-webkit-text-size-adjust:auto;-webkit-text-stroke-width:0px">天線到EUT(受試設備)的距離:GB要求為3米才顿、10米或30米莫湘,GJB要求為1米;


測量內(nèi)容:GB僅測量電場輻射發(fā)射,GJB對電場輻射和磁場輻射都要測量;


測量頻率范圍:GB規(guī)定的測量范圍為30MHz~1GHz郑气,隨著時鐘頻率的升高幅垮,有擴展到18GHz的趨勢,GJB規(guī)定的測量頻率范圍為10kHz~18GHz尾组。


EUT的布置:GB和GJB都要求EUT按照實際工作狀態(tài)布置(互聯(lián)電纜和所連接的外部設備全部按實際狀態(tài)連接)忙芒,GB要求EUT放置在木制測試臺上示弓,GJB要求EUT放置在金屬板上。距離地面的距離為0.8米;


檢波方式:干擾測量儀的讀數(shù)與檢波方式有關呵萨,因此標準中都明確規(guī)定檢波方式奏属,GB要求準峰值檢波,GJB要求峰值檢波;


最大輻射點:與處理電磁兼容問題的原則相同潮峦,僅關心最壞情況囱皿。因此,以EUT的最大輻射值為測量結(jié)果忱嘹。最大輻射值的含義有4個嘱腥,第一:EUT的工作狀態(tài)處于最大輻射狀態(tài),第二:EUT最大輻射面對著天線德谅,第三:天線的極化方向為接收最大場強的方向爹橱,第四:天線的高度為接收最大場強的位置。GJB中窄做,沒有第四點的要求愧驱,即,天線的高度是固定的椭盏。


測量設備:

騷擾測量設備:用來定量計量騷擾強度的設備组砚,可以是EMI測量接收機,也可以是頻譜分析儀掏颊,頻率范圍要覆蓋150KHz~30MHz糟红,具有峰值、準峰值和平均值檢波功能乌叶。


線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(LISN):由于電源端子傳導發(fā)射的強度與電網(wǎng)的阻抗有關盆偿,因此為了使測量具有唯一性,必須在特定的阻抗條件下測量准浴,LISN就提供了這樣一個環(huán)境事扭,GB9254標準中使用的LISN為50Ω/50μH。


接地平板:受試設備要放置在接地金屬板上進行試驗乐横,該金屬板比被測設備邊框大0.5米求橄,最小尺寸為2m×2m。


電快速脈沖試驗模擬電網(wǎng)中的感性負載斷開時產(chǎn)生的干擾葡公。這種干擾不僅會出現(xiàn)在電源線上罐农,而且會耦合到信號線上。因此催什,這個試驗要對電源線和信號線做涵亏。設備能夠通過浪涌試驗,并不意味著也能通過電快速脈沖試驗。一方面是因為后者的頻率成份遠高于前者溯乒,具備不同的干擾機理夹厌,令一方面是因為電快速脈沖試驗中施加的干擾是重復性,這對電路具有一種積分效應裆悄,是電路中的積分型抗干擾電路實效矛纹。頻譜分析儀能夠快速地在較寬的頻率范圍內(nèi)掃描,因此是診斷電磁干擾發(fā)射的方便工具光稼。使用頻譜分析儀時需要注意的問題:頻譜分析儀不能觀測瞬間干擾或南,如靜電放電、雷電等;頻譜分析儀的掃描時間不能設置得太短艾君,即不能使掃描速度太快;從頻譜分析儀屏幕上讀取頻率與幅度數(shù)據(jù)時采够,其精度與頻譜儀的掃描范圍有關,范圍越窄冰垄,精度越高;當輸入信號過大時蹬癌,頻譜分析儀會發(fā)生過載,使讀取的幅度數(shù)據(jù)比實際的小虹茶,用輸入衰減器可以避免過載;減小頻譜儀的中頻帶寬可以提高儀器的靈敏度(和選擇性)逝薪,但掃描時間會更長;寬帶信號的幅度會隨著中頻分辨帶寬的增加而增加。


電磁干擾(EMI)接收機是另一種測量電磁干擾的設備蝴罪,許多人在選購儀器時搞不懂接收機與頻譜儀之間的區(qū)別董济,下面做一簡單比較:


所有的接收機都標準配置預選器(頻譜儀需要選配),能夠有效地抑制帶外噪聲;所有的接收機用基頻混頻方式(頻譜儀使用基頻和諧頻混頻)要门,具有較高的靈敏度;接收機的中頻濾波器為矩形(頻譜儀的中頻濾波器為高斯形)虏肾,具有更好的選擇性;接收機適合于正式測量,不適合于診斷欢搜。


EMC試驗室有華測(CTI)封豪、SGS、信測炒瘟、信華撑毛、華通威、冠準唧领、莫特、廣州ETL雌续、廣州五所斩个、東莞經(jīng)續(xù)、東莞沃特驯杜、厚街北南受啥、長安世鴻、長安碩信(ATT)、大朗信寶滚局、塘夏歐標居暖、摩爾實驗室、經(jīng)續(xù)檢驗技術有限公司等藤肢。像美國的FCC只測EMI中的輻射和傳導太闺,不測EMS。有些國家EMI和EMS是分開測的嘁圈,有些國家是一起像CCC認證CE認證∈÷睿現(xiàn)在很多電器類產(chǎn)品做CE還要加測電磁波騷擾EMF,標準是EN-50336最住。電源EMI技術就算能達到標準钞澳,有的產(chǎn)品要求要達一定的濕度測試。在深圳濕試控制都比較難做涨缚。深圳幾家大實驗室轧粟,都比較難,空間問題脓魏。EMI不只包括傳導兰吟,輻射,電流諧波與電壓閃爍也是EMI的部分轧拄。諧波和閃爍是設備對外的揽祥,而不是外界對設備的,所以是EMI檩电,不是EMS拄丰。


開關電源電磁干擾的產(chǎn)生機理及其傳播途徑

功率開關器件的高額開關動作是導致開關電源產(chǎn)生電磁干擾(EMI)的主要原因。開關頻率的提高一方面減小了電源的體積和重量俐末,另一方面也導致了更為嚴重的EMI問題料按。開關電源工作時,其內(nèi)部的電壓和電流波形都是在非常短的時間內(nèi)上升和下降的卓箫,因此载矿,開關電源本身是一個噪聲發(fā)生源。開關電源產(chǎn)生的干擾烹卒,按噪聲干擾源種類來分,可分為尖峰干擾和諧波干擾兩種;若按耦合通路來分,可分為傳導干擾和輻射干擾兩種闷盔。使電源產(chǎn)生的干擾不至于對電子系統(tǒng)和電網(wǎng)造成危害的根本辦法是削弱噪聲發(fā)生源,或者切斷電源噪聲和電子系統(tǒng)旅急、電網(wǎng)之間的耦合途徑》旯矗現(xiàn)在按噪聲干擾源來分別說明:


1、二極管的反向恢復時間引起的干擾

交流輸入電壓經(jīng)功率二極管整流橋變?yōu)檎颐}動電壓藐吮,經(jīng)電容平滑后變?yōu)橹绷髂绻埃娙蓦娏鞯牟ㄐ尾皇钦也ǘ敲}沖波逃贝。由電流波形可知,電流中含有高次諧波迫摔。大量電流諧波分量流入電網(wǎng)沐扳,造成對電網(wǎng)的諧波污染。另外句占,由于電流是脈沖波沪摄,使電源輸入功率因數(shù)降低。


高頻整流回路中的整流二極管正向?qū)〞r有較大的正向電流流過辖众,在其受反偏電壓而轉(zhuǎn)向截止時卓起,由于PN結(jié)中有較多的載流子積累,因而在載流子消失之前的一段時間里凹炸,電流會反向流動戏阅,致使載流子消失的反向恢復電流急劇減少而發(fā)生很大的電流變化(di/dt)。


2啤它、開關管工作時產(chǎn)生的諧波干擾

功率開關管在導通時流過較大的脈沖電流奕筐。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負載時近似為矩形波,其中含有豐富的高次諧波分量变骡。當采用零電流离赫、零電壓開關時,這種諧波干擾將會很小。另外,功率開關管在截止期間,高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變,也會產(chǎn)生尖峰干擾塌碌。


3渊胸、交流輸入回路產(chǎn)生的干擾

無工頻變壓器的開關電源輸入端整流管在反向恢復期間會引起高頻衰減振蕩產(chǎn)生干擾。開關電源產(chǎn)生的尖峰干擾和諧波干擾能量台妆,通過開關電源的輸入輸出線傳播出去而形成的干擾稱之為傳導干擾;而諧波和寄生振蕩的能量翎猛,通過輸入輸出線傳播時,都會在空間產(chǎn)生電場和磁場接剩。這種通過電磁輻射產(chǎn)生的干擾稱為輻射干擾切厘。


4、其他原因

元器件的寄生參數(shù)懊缺,開關電源的原理圖設計不夠完美疫稿,印刷線路板(PCB)走線通常采用手工布置,具有很大的隨意性鹃两,PCB的近場干擾大遗座,并且印刷板上器件的安裝、放置俊扳,以及方位的不合理都會造成EMI干擾员萍。這增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場干擾估計的難度。


Flyback架構(gòu)noise在頻譜上的反應


0.15MHz處產(chǎn)生的振蕩是開關頻率的3次諧波引起的干擾拣度。

0.2MHz處產(chǎn)生的振蕩是開關頻率的4次諧波和Mosfet振蕩2(190.5KHz)基波的迭加,引起的干擾;所以這部分較強。

0.25MHz處產(chǎn)生的振蕩是開關頻率的5次諧波引起的干擾;

0.35MHz處產(chǎn)生的振蕩是開關頻率的7次諧波引起的干擾;

NG-BOTTOM:0px;WIDOWS:2;TEXT-TRANSFORM:none;TEXT-INDENT:2em;MARGIN:10px25px0px;PADDING-LEFT:0px;PADDING-RIGHT:0px;FONT:14px/22px宋體,Georgia,verdana,serif;WHITE-SPACE:normal;ORPHANS:2;LETTER-SPACING:normal;COLOR:rgb(68,68,68);WORD-SPACING:0px;PADDING-TOP:0px;-webkit-text-size-adjust:auto;-webkit-text-stroke-width:0px">0.39MHz處產(chǎn)生的振蕩是開關頻率的8次諧波和Mosfet振蕩2(190.5KHz)基波的迭加引起的干擾;


1.31MHz處產(chǎn)生的振蕩是Diode振蕩1(1.31MHz)的基波引起的干擾;


3.3MHz處產(chǎn)生的振蕩是Mosfet振蕩1(3.3MHz)的基波引起的干擾;


開關管抗果、整流二極管的振蕩會產(chǎn)生較強的干擾


設計開關電源時防止EMI的措施:

1.把噪音電路節(jié)點的PCB銅箔面積最大限度地減小;如開關管的漏極筋帖、集電極,初次級繞組的節(jié)點冤馏,等日麸。

2.使輸入和輸出端遠離噪音元件,如變壓器線包逮光,變壓器磁芯代箭,開關管的散熱片,等等涕刚。

3.使噪音元件(如未遮蔽的變壓器線包嗡综,未遮蔽的變壓器磁芯,和開關管杜漠,等等)遠離外殼邊緣极景,因為在正常操作下外殼邊緣很可能靠近外面的接地線。

4.如果變壓器沒有使用電場屏蔽驾茴,要保持屏蔽體和散熱片遠離變壓器盼樟。

5.盡量減小以下電流環(huán)的面積:次級(輸出)整流器,初級開關功率器件锈至,柵極(基極)驅(qū)動線路晨缴,輔助整流器。

6.不要將門極(基極)的驅(qū)動返饋環(huán)路和初級開關電路或輔助整流電路混在一起峡捡。

7.調(diào)整優(yōu)化阻尼電阻值击碗,使它在開關的死區(qū)時間里不產(chǎn)生振鈴響聲。

8.防止EMI濾波電感飽和棋返。

9.使拐彎節(jié)點和次級電路的元件遠離初級電路的屏蔽體或者開關管的散熱片延都。

10.保持初級電路的擺動的節(jié)點和元件本體遠離屏蔽或者散熱片。

11.使高頻輸入的EMI濾波器靠近輸入電纜或者連接器端睛竣。

12.保持高頻輸出的EMI濾波器靠近輸出電線端子晰房。

13.使EMI濾波器對面的PCB板的銅箔和元件本體之間保持一定距離。

14.在輔助線圈的整流器的線路上放一些電阻射沟。

15.在磁棒線圈上并聯(lián)阻尼電阻殊者。

16.在輸出RF濾波器兩端并聯(lián)阻尼電阻。

17.在PCB設計時允許放1nF/500V陶瓷電容器或者還可以是一串電阻验夯,跨接在變壓器的初級的靜端和輔助繞組之間猖吴。

18.保持EMI濾波器遠離功率變壓器;尤其是避免定位在繞包的端部。

19.在PCB面積足夠的情況下,可在PCB上留下放屏蔽繞組用的腳位和放RC阻尼器的位置挥转,RC阻尼器可跨接在屏蔽繞組兩端海蔽。

20.空間允許的話在開關功率場效應管的漏極和門極之間放一個小徑向引線電容器(米勒電容共屈,10皮法/1千伏電容)。

21.空間允許的話放一個小的RC阻尼器在直流輸出端党窜。

22.不要把AC插座與初級開關管的散熱片靠在一起拗引。



開關電源EMI的特點

作為工作于開關狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置,開關電源的電壓幌衣、電流變化率很高矾削,產(chǎn)生的干擾強度較大;干擾源主要集中在功率開關期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器,相對于數(shù)字電路干擾源的位置較為清楚;開關頻率不高(從幾十千赫和數(shù)兆赫茲)豁护,主要的干擾形式是傳導干擾和近場干擾;而印刷線路板(PCB)走線通常采用手工布線哼凯,具有更大的隨意性,這增加了PCB分布參數(shù)的提取和近場干擾估計的難度楚里。


1MHZ以內(nèi)----以差模干擾為主,增大X電容就可解決

1MHZ---5MHZ---差模共亩喜浚混合,采用輸入端并一系列X電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標并解決;

5M---以上以共摸干擾為主,采用抑制共摸的方法.對于外殼接地的,在地線上用一個磁環(huán)繞2圈會對10MHZ以上干擾有較大的衰減(diudiu2006);對于25--30MHZ不過可以采用加大對地Y電容、在變壓器外面包銅皮腻豌、改變PCBLAYOUT家坎、輸出線前面接一個雙線并繞的小磁環(huán),最少繞10圈、在輸出整流管兩端并RC濾波器.

30---50MHZ普遍是MOS管高速開通關斷引起,可以用增大MOS驅(qū)動電阻,RCD緩沖電路采用1N4007慢管,VCC供電電壓用1N4007慢管來解決.

100---200MHZ普遍是輸出整流管反向恢復電流引起,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題,但垂直方向就很無奈了


開關電源的輻射一般只會影響到100M以下的頻段.也可以在MOS,二極管上加相應吸收回路,但效率會有所降低吝梅。


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;

-SPACING:0px;PADDING-TOP:0px;-webkit-text-size-adjust:auto;-webkit-text-stroke-width:0px">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)虱疏。1MHZ---5MHZ---差模共模混合苏携,采用輸入端并聯(lián)一系列X電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標并以解決:

1.對于差模干擾超標可調(diào)整X電容量,添加差模電感器做瞪,調(diào)差模電感量;

2.對于共模干擾超標可添加共模電感,選用合理的電感量來抑制;

3.也可改變整流二極管特性來處理一對快速二極管如FR107一對普通整流二極管1N4007。


5M---以上以共摸干擾為主右冻,采用抑制共摸的方法

對于外殼接地的装蓬,在地線上用一個磁環(huán)串繞2-3圈會對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大電路并聯(lián)電容的大小。


對于20--30MHZ纱扭,

1.對于一類產(chǎn)品可以采用調(diào)整對地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牍帚。

4.改變PCBLAYOUT;

5.輸出線前面接一個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小電容。

9.可以用增大MOS驅(qū)動電阻.

30---50MHZ普遍是MOS管高速開通關斷引起乳蛾,

1.可以用增大MOS驅(qū)動電阻;

2.RCD緩沖電路采用1N4007慢管;

3.VCC供電電壓用1N4007慢管來解決;

4.或者輸出線前端串接一個雙線并繞的小共模電感;

5.在MOSFET的D-S腳并聯(lián)一個小吸收電路;

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小電容;

8.PCB心LAYOUT時大電解電容暗赶,變壓器,MOS構(gòu)成的電路環(huán)盡可能的小;

9.變壓器肃叶,輸出二極管蹂随,輸出平波電解電容構(gòu)成的電路環(huán)盡可能的小。


50---100MHZ普遍是輸出整流管反向恢復電流引起因惭,

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?shù)碾娮?

4.也可改變MOSFET岳锁,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)蹦魔。

5.增加屏蔽銅箔抑制向空間輻射.

200MHZ以上開關電源已基本輻射量很小激率,一般可過EMI標準咳燕。

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