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深圳市瑞申電子有限公司

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拯救EMI輻射超標,開關電源能做點啥?

時間:2020-12-15 06:32:51 點擊:

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作為工作于開關狀態的能量轉換裝置,開關電源的電壓、電流變化率很高,產生的干擾強度較大;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(從幾十千赫和數兆赫茲),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,具有更大的隨意性,這增加了 PCB 分布參數的提取和近場干擾估計的難度。

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具體各個頻率點超標解決方案如下:

1MHz 以內:

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)。

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1M-5MHz:

差模共模混合,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;

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5MHz:

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、改變 PCBLAYOUT、輸出線前面接一個雙線并繞的小磁環,最少繞 10 圈、在輸出整流管兩端并 RC 濾波器。

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1M-5MHZ:

差模共模混合,采用輸入端并聯一系列 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整 X 電容量,添加差模電感器,調差模電感量;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。

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5MHz 以上:

以共摸干擾為主,采用抑制共摸的方法。

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對于外殼接地的,在地線上用一個磁環串繞 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。

處理后端輸出整流管的吸收電路和初級大電路并聯電容的大小。

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對于 20M-30MHz:

1. 對于一類產品可以采用調整對地 Y2 電容量或改變 Y2 電容位置;

2. 調整一二次側間的 Y1 電容位置及參數值;

3. 在變壓器外面包銅箔;變壓器最里層加屏蔽層;調整變壓器的各繞組的排布。

4. 改變 PCB Layout;

5. 輸出線前面接一個雙線并繞的小共模電感;

6. 在輸出整流管兩端并聯 RC 濾波器且調整合理的參數;

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 驅動電阻。

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30M-50MHz:

1. 普遍是 MOS 管高速開通關斷引起,可以用增大 MOS 驅動電阻,RCD 緩沖電路采用 1N4007 慢管,VCC 供電電壓用 1N4007 慢管來解決。

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 LAYOUT 時大電解電容,變壓器,MOS 構成的電路環盡可能的小;

9. 變壓器,輸出二極管,輸出平波電解電容構成的電路環盡可能的小。

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50M-100MHZ:

普遍是輸出整流管反向恢復電流引起,

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1. 可以在整流管上串磁珠;

2. 調整輸出整流管的吸收電路參數;

3. 可改變一二次側跨接 Y 電容支路的阻抗,如 PIN 腳處加 BEADCORE 或串接適當的電阻;

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)。

5. 增加屏蔽銅箔抑制向空間輻射。

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100M-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。

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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。

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200MHz 以上:

開關電源已基本輻射量很小,一般可過 EMI 標準。

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