开关电源EMC整改经验分享

370643360 · 发表于 2017-1-12 12:16:26

在现当今所有的电子产品当中，都离不开电源。然而，由于开关电源效率高、体积小的压倒性优势，在这所有的产品的电源有近百分之90以上都是采用开关电源进行电压适配，当然另外也有一些LDO。这样的话效率、体积或者是功能是达到了开发者的要求，但是在过认证（EN55022、FCC part 15、GB9254）的时候就会发现emc会带来很多的困扰，例如，空间辐射测试不过，传导辐射测试不过、雷击浪涌、脉冲群……往往会因为这些问题的存在导致认证过程的延误，致产品延缓上市却不能抢占市场。鉴于此，特收集整理了一些开关电源EMI整改中，关于不同骚扰源频段干扰原因及抑制办法，供各位工程师参考学习。这也是我在工作中遇到的一些问题的整理吧，如有任何问题或者疑问，大家都可以来信一起讨论。
　　1MHz以内以差模干扰为主
　　1.增大X电容量；
　　2.添加差模电感；
　　3.小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。

　　1MHz~5MHz差模共模混合
　　采用输入端并联一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，
　　1.对于差模干扰超标可调整X电容量，添加差模电感器，调差模电感量;
　　2.对于共模干扰超标可添加共模电感，选用合理的电感量来抑制；
　　3.也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107一对普通整流二极管1N4007。
　　5M以上以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。
　　对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减作用;
　　可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔，铜箔闭环。
　　处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。

　　20~30MHz
　　1.对于一类产品可以采用调整对地Y2电容量或改变Y2电容位置；
　　2.调整一二次侧间的Y1电容位置及参数值；
　　3.在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕组的排布。
　　4.改变PCBlayout；
　　5.输出线前面接一个双线并绕的小共模电感；
　　6.在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数；
　　7.在变压器与MOSFET之间加BeadCORE；
　　8.在变压器的输入电压脚加一个小电容；
　　9.可以用增大MOS驱动电阻。

　　30~50MHz 普遍是MOS管高速开通关断引起
　　1.可以用增大MOS驱动电阻；
　　2.RCD缓冲电路采用1N4007慢管；
　　3.VCC供电电压用1N4007慢管来解决；
　　4.或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；
　　5.在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；
　　6.在变压器与MOSFET之间加BEADCORE；
　　7.在变压器的输入电压脚加一个小电容；
　　8.PCB心LAYOUT时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；
　　9.变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。

　

370643360 · 发表于 2017-1-12 12:17:06

　50~100MHZ普遍是输出整流管反向恢复电流引起
　　1.可以在整流管上串磁珠；
　　2.调整输出整流管的吸收电路参数；
　　3.可改变一二次侧跨接Y电容支路的阻抗，如PIN脚处加BEADCORE或串接适当的电阻；
　　4.也可改变MOSFET，输出整流二极管的本体向空间的辐射（如铁夹卡MOSFET;铁夹卡DIODE，改变散热器的接地点）。
　　5.增加屏蔽铜箔抑制向空间辐射。

　　200MHZ以上开关电源已基本辐射量很小，一般可过EMI标准
　　补充说明:
　　开关电源高频变压器初次间一般是屏蔽层的，以上未加缀述。
　　开关电源是高频产品,PCB的元器件布局对EMI。请密切注意此点。
　　开关电源若有机械外壳,外壳的结构对辐射有很大的影响。请密切注意此点。
　　主开关管,主二极管不同的生产厂家参数有一定的差异，对EMC有一定的影响。