开关电源EMI产生机理及整改经验总结.pdf

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1、精品文档开关电源EMI产生机理及整改经验总结整理：柏自飞共模（CM）干扰变换器工作在高频情况时，由于dv/dt很高，激发变压器线圈间、以及开关管与散热片间的寄生电容，从而产生了共模干扰。如图1所示，共模干扰电流从具有高dv/dt的开关管出发流经接地散热片和地线，再由高频LISN网络（由两个50Ω电阻等效）流回输入线路。图1典型开关变换器中共模、差模干扰的传播路径根据共模干扰产生的原理，实际应用时常采用以下几种抑制方法：1）优化电路器件布置，尽量减少寄生、耦合电容。2）延缓开关的开通、关断时间。但是这与开关电源高频化的趋势不符。3）应用缓冲电路，减缓

2、dv/dt的变化率。差模（DM）干扰开关变换器中的电流在高频情况下作开关变化，从而在输入、输出的滤波电容上产生很高的di/dt，即在滤波电容的等效电感或阻抗上感应了干扰电压。这1欢迎下载。精品文档时就会产生差模干扰。故选用高质量的滤波电容（等效电感或阻抗很低）可以降低差模干扰。辐射干扰的产生和传播辐射干扰又可分为近场干扰〔测量点与场源距离<λ/6（λ为干扰电磁波波长）〕和远场干扰（测量点与场源距离>λ/6）。由麦克斯韦电磁场理论可知，导体中变化的电流会在其周围空间中产生变化的磁场，而变化的磁场又产生变化的电场，两者都遵循麦克斯韦方程式。而这一变化电

3、流的幅值和频率决定了产生的电磁场的大小以及其作用范围。在辐射研究中天线是电磁辐射源，在开关电源电路中，主电路中的元器件、连线等都可认为是天线，可以应用电偶极子和磁偶极子理论来分析。分析时，二极管、开关管、电容等可看成电偶极子；电感线圈可以认为是磁偶极子;一．1MHZ以内，以差模干扰为主。（整改建议）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)。二.1MHZ-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，（整改建议）1.对于差模干扰超

4、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。三.5M以上，以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法（整改建议）2欢迎下载。精品文档1.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。四.20-30MHZ，（整改建议）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

5、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.五．30-50MHZ，普遍是MOS管高速开通关断引起。（整改建议）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

6、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。六．50-100MHZ，普遍是输出整流管反向恢复电流引起。3欢迎下载。精品文档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MOS

7、FET，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，一般均可过EMI标准。辐射超标要先判定以下信息，通常整改的流程：1.辐射超标的极化方向：是垂直还是水平？2.初步判定辐射器是什么？如果是电源适配器，你可以把输出线全部放到测试桌上，这时AC输入线是垂直的，输出线是水平的。可以初步判定辐射骚扰来自输入线还是输出线，当然还有一个因素可能是电源本身发出的这要另外再分析。3.判定骚扰信号的特性：共模还是差模？如果辐射骚扰水平和垂直

8、都存在的话，那这个骚扰的特性是共模的；如果是骚扰超标仅仅存在于水平或是垂直，那就是差模的。4.按照骚扰信号的特性，辐射器的