开关电源的EMC问题分析与设计方案

在电磁兼容设计中;我们基本的理论是:A.确认噪声源B.了解噪声源的特性C.确认噪声源的传播路径;对于     开关电源   系统-《     开关   电源:     EMC   的分析与设计》的我们就噪声源进行了总结分析,电磁兼容的三要素是重点;

 开关电源的EMC问题分析与设计方案_设计制作_制造/封装

分析框图结构如下:

 开关电源的EMC问题分析与设计方案_设计制作_制造/封装

从上面的三要素中,我们对E     MI   的传播路径:空间     耦合   和传导耦合比较熟悉;我们实际也是重点在运用上述的理论来进行我们的实践指导;在实际进行     电路       计时   我们     PCB   的设计也很关键;基本60%的EMC问题都是     PCB设计   的问题,PCB的设计问题受限于产品的PCB大小&结构&     接口   的位置影响会导致我们《开关电源:EMC的分析与设计》例外的EMC的问题!

EMI传导干扰的以下几种路径:(总的EMI的耦合路径)在电路中的分析如下:

 开关电源的EMC问题分析与设计方案_设计制作_制造/封装

上面的原理路径示意框图设计到的信息非常广,可以延伸到不同的电源拓扑结构;涉及到系统的传导理论,辐射理论;如果电路你当做是标准的     PFC   大功率应用电路;这时候你就会考虑30MHZ-300MHZ的骚扰功率的问题!如果电路结构前级输入是低压的交流输入(例如12VAC)这个电路可以是标准的升压(BOOST)电路结构;改变一下     电感   ,开关MOS及输出     二极管   的位置;这个电路就可以变成高压或中低压的降压(BUCK)电路;也就是说这类电路的应用在EMI的问题表现及处理上都可使用同样的等效结构;处理EMI的问题就非常类同了。

A.在实际中我们还有10%的EMI的问题也是众多设计师们没有注意的问题!从而要从PCB的分析来入手!!分析框图结构如下:

 开关电源的EMC问题分析与设计方案_设计制作_制造/封装

1.感性耦合路径问题

注意电路中的感性元件:电感 及     变压器   等等;

2.容性耦合路径问题

注意电路中任意相近的两根     电流   导线都会存在分布     电容   耦合:PCB走线 及 连接线等等;

B.我在进行特殊例分析时就出现实际的案例;EMI传导设计-中高频部分优化我们共模     滤波器   没有明显的效果;分析框图结构如下:

如果我们的EMI电路的滤波电路使用2级滤波器结构;当     共模电感   大小和结构无论怎么调整     测试   都不能解决》500KHZ- -10MHZ的EMI传导问题;首先通过EMI的路径分析;2级共模滤波器(共模电感感量及绕制都OK!)完全足够解决150KHZ-10MHZ的传导干扰;进行分析如下:

1.检查PCB设计电路中的BUCK/BOOST(或PFC电路)电感距离输入EMI滤波器的位置;BUCK/BOOST电路的高压电容的环路及续流二极管的环路面积情况,分析检查其走线是否靠近输入滤波器走线!进行基本的PCB布局     布线   分析!!

2.采用最简单的方式来判断问题;使用一个磁环将交流输入电源线绕3圈及以上;EMI超标点立刻降低或消失,甚至通过EMI测试!?分析数据!!

3.通过上面的磁环验证很明显我们可以找到解决问题的方法:去掉1级共模电感;使用一个双线并绕的共模电感(1-5mH均可)放置在电路板的电源线入口进行测试;测试EMI测试数据是否达到5dB以上的裕量!从而确定问题;
责任编辑;zl

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