22招教你設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)防止EMI

作為工作于開關(guān)狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置，開關(guān)電源的電壓、電流變化率很高，產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大; 干擾源主要集中在功率開關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對(duì)于數(shù)字電路干擾源的位置較為清楚;開關(guān)頻率不高(從幾十千赫和數(shù)兆赫茲)，主要的干擾形式是傳導(dǎo)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(shù)的提取和近場干擾估計(jì)的難度。


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(biāo) 并解決;5M---以上以共摸干擾為主，采用抑制共摸的方法。對(duì)于外殼接地的，在地線上用一個(gè)磁環(huán)繞 2 圈 會(huì)對(duì) 10MHZ 以上干擾有較大的衰減(diudiu2006);對(duì)于 25--30MHZ 不過可以采用加大對(duì)地 Y 電容、 在變壓器外面包銅皮、改變 PCBLAYOUT、輸出線前面接一個(gè)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(guān)斷引起，可以用增大 MOS 驅(qū)動(dòng)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(fù)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(guān)電源的輻射一般只會(huì)影響到 100M 以下的頻段。也可以在 MOS，二極管上加相應(yīng)吸收回路，但效率 會(huì)有所降低。


設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)防止 EMI 的措施：


1.把噪音電路節(jié)點(diǎn)的 PCB 銅箔面積最大限度地減小;如開關(guān)管的漏極、集電極，初次級(jí)繞組的節(jié)點(diǎn)，等。


2.使輸入和輸出端遠(yuǎn)離噪音元件，如變壓器線包，變壓器磁芯，開關(guān)管的散熱片，等等。


3.使噪音元件(如未遮蔽的變壓器線包，未遮蔽的變壓器磁芯，和開關(guān)管，等等)遠(yuǎn)離外殼邊緣，因?yàn)樵谡２僮飨峦鈿み吘壓芸赡芸拷饷娴慕拥鼐€。


4.如果變壓器沒有使用電場屏蔽，要保持屏蔽體和散熱片遠(yuǎn)離變壓器。


5.盡量減小以下電流環(huán)的面積：次級(jí)(輸出)整流器，初級(jí)開關(guān)功率器件，柵極(基極)驅(qū)動(dòng)線路，輔助整流器。


6.不要將門極(基極)的驅(qū)動(dòng)返饋環(huán)路和初級(jí)開關(guān)電路或輔助整流電路混在一起。


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


8.防止 EMI 濾波電感飽和。


9.使拐彎節(jié)點(diǎn)和次級(jí)電路的元件遠(yuǎn)離初級(jí)電路的屏蔽體或者開關(guān)管的散熱片。


10.保持初級(jí)電路的擺動(dòng)的節(jié)點(diǎn)和元件本體遠(yuǎn)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。


12.保持高頻輸出的 EMI 濾波器靠近輸出電線端子。


13.使 EMI 濾波器對(duì)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。


15.在磁棒線圈上并聯(lián)阻尼電阻。


16.在輸出?RF?濾波器兩端并聯(lián)阻尼電阻。


17.在 PCB 設(shè)計(jì)時(shí)允許放 1nF/500V 陶瓷電容器或者還可以是一串電阻，跨接在變壓器的初級(jí)的靜端和輔助繞組之間。


18.保持 EMI 濾波器遠(yuǎn)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，RC 阻尼器可跨接在屏蔽繞組兩端。


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


21.空間允許的話放一個(gè)小的 RC 阻尼器在直流輸出端。


22.不要把 AC 插座與初級(jí)開關(guān)管的散熱片靠在一起。