EMC设计开关电源EMC问题整改小技巧
本帖最后由 qwqwqw2088 于 2024-9-19 13:08 编辑<p><span style="font-size:16px;">开关电源EMC问题整改小技巧分享，供大家参考学习。</span></p>
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<span style="font-size:16px;">1、150kHz-1MHz，以差模为主，1MHz-5MHz，差模和共模共同起作用，5MHz <br />
以后基本上是共模。差模干扰的分容性藕合和感性藕合。一般1MHz以上的干扰是共模，低频段是差摸干扰。用一个电阻串个电容后再并到Y电容的引脚上，用示波器测电阻两引脚的电压可以估测共模干扰。<br />
2、保险过后加差模电感或电阻。<br />
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)。<br />
4、前端的π型EMI零件中差模电感只负责低频EMI，体积别选太大(DR8太大，能用电阻型式或DR6更好)否则幅射不好过，必要时可串磁珠，因为高频会直接飞到前端不会跟着线走。5、传导冷机时在0.15MHz-1MHz超标，热机时就有7dB余量。主要原因是初级BULk电容DF值过大造成的，冷机时ESR比较大，热机时ESR比较小，开关电流在ESR上形成开关电压，它会压在一个电流LN线间流动，这就是差模干扰。解决办法是用ESR低的电解电容或者在两个电解电容之间加一个差模电感。<br />
6、测试150kHz总超标的解决方案：加大X电容看一下能不能下来，如果下来了说明是差模干扰。如果没有太大作用那么是共模干扰，或者把电源线在一个大磁环上绕几圈， <br />
下来了说明是共模干扰。如果干扰曲线后面很好，就减小Y电容，看一下布板是否有问题，或者就在前面加磁环。<br />
7、可以加大PFC输入部分的单绕组电感的电感量。<br />
8、PWM线路中的元件将主频调到60kHz左右。<br />
9、用一块铜皮紧贴在变压器磁芯上。<br />
10、共模电感的两边感量不对称，有一边匝数少一匝也可引起传导150kHz-3MHz超标。<br />
11、一般传导的产生有两个主要的点：200kHz和20MHz左右，这几个点也体现了电路的性能;200kHz左右主要是漏感产生的尖刺;20MHz左右主要是电路开关的噪声。处理不好变压器会增加大量的辐射，加屏蔽都没用，辐射过不了。<br />
12、将输入BUCk电容改为低内阻的电容。<br />
13、对于无Y电容电源，绕制变压器时先绕初级，再绕辅助绕组并将辅助绕组密绕靠一边，后绕次级。<br />
14、将共模电感上并联一个几k到几十k电阻。<br />
15、将共模电感用铜箔屏蔽后接到大电容的地。<br />
16、在PCB设计时应将共模电感和变压器隔开一点以免互相干扰。<br />
17、保险套磁珠。<br />
18、三线输入的将两根进线接地的Y电容容量从2.2nF减小到471。<br />
19、对于有两级滤波的可将后级0.22uFX电容去掉(有时前后X电容会引起震荡) 。</span></p>
<p><span style="font-size:16px;">20、对于π型滤波电路有一个BUCk电容躺倒放在PCB上且靠近变压器此电容对传导150kHz-2MHz的L通道有干扰，改良方法是将此电容用铜泊包起来屏蔽接到地，或者用一块小的PCB将此电容与变压器和PCB隔开。或者将此电容立起来， <br />
也可以用一个小电容代替。<br />
21、对于π型滤波电路有一个BUCk电容躺倒放在PCB上且靠近变压器此电容对传导150kHz-2MHz的L通道有干扰，改良方法是将此电容用一个1uF/400V或者说0.1uF/400V电容代替， <br />
将另外一个电容加大。<br />
22、将共模电感前加一个小的几百uH差模电感。<br />
23、将开关管和散热器用一段铜箔包绕起来，并且铜箔两端短接在一起，再用一根铜线连接到地。<br />
24、将共模电感用一块铜皮包起来再连接到地。<br />
25、将开关管用金属套起来连接到地。<br />
26、加大X2电容只能解决150kHz左右的频段，不能解决20MHz以上的频段，只有在电源输入加以一级镍锌铁氧体黑色磁环，电感量约50uH-1mH。<br />
27、在输入端加大X电容。<br />
28、加大输入端共模电感。<br />
29、将辅助绕组供电二极管反接到地。<br />
30、将辅助绕组供电滤波电容改用瘦长型电解电容或者加大容量。<br />
31、加大输入端滤波电容。<br />
32、150kHz-300kHz和20MHz-30MHz这两处传导都不过，可在共模电路前加一个差模电路。也可以看看接地是否有问题，该接地的地方一定要加强接牢，主板上的地线一定要理顺，不同的地线之间走线一定要顺畅不要互相交错的。<br />
33、在整流桥上并电容，当考虑共模成分时，应该邻角并电容，当考虑差模成分时，应该对角并电容。<br />
34、加大输入端差模电感。</span></p>
<p>满满的干货啊，刚好最近在学习相关的知识，感谢感谢楼主~~</p>
<p>文章写的不错，感谢楼主，满满的干货，要向你学习啊</p>
<p>少量补充：</p>
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<h3>1. 滤波器设计与选择</h3>
<ul>
<li>‌<strong>PI型滤波器</strong>‌：对于小功率电源，可采用PI型滤波器处理，且建议靠近变压器的电解电容选用较大容量的，以更好地滤除噪声。</li>
<li>‌<strong>X电容与Y电容</strong>‌：
<ul>
<li>在输入端并联一系列X电容（如0.47uF或更大容量）来滤除差模干扰。</li>
<li>适当增加Y电容的容量，以改善高频段的共模干扰抑制效果。但需注意，Y电容的接法需正确，否则可能影响测试结果。</li>
</ul>
</li>
<li>‌<strong>差模电感</strong>‌：在需要时添加差模电感，特别是在1MHz以内的低频段，以有效抑制差模干扰。</li>
</ul>
<h3>2. 布局与布线</h3>
<ul>
<li>‌<strong>优化PCB布局</strong>‌：减少信号线的长度和交叉，避免长而细的导线，以减少电磁辐射和干扰。</li>
<li>‌<strong>控制电源线和信号线的布线路径</strong>‌：确保它们不平行布线，以减少互相干扰。</li>
<li>‌<strong>共模电感与变压器隔离</strong>‌：在PCB设计时，将共模电感和变压器隔开一定距离，避免互相干扰。</li>
</ul>
<h3>3. 接地与屏蔽</h3>
<ul>
<li>‌<strong>确保良好接地</strong>‌：控制设备的接地系统，确保良好的接地连接，以减少地线回路的干扰。</li>
<li>‌<strong>使用屏蔽材料</strong>‌：对敏感电路采用屏蔽罩或金属盒进行封装，以减少外部电磁辐射的干扰。</li>
<li>‌<strong>铜箔屏蔽</strong>‌：在变压器外面包铜箔或加屏蔽层，以提高传导效果。</li>
</ul>
<h3>4. 元件选择与调整</h3>
<ul>
<li>‌<strong>选择低噪声元件</strong>‌：使用低噪声的电源和信号线，以及高质量的电子元件，以减少干扰源。</li>
<li>‌<strong>调整元件参数</strong>‌：
<ul>
<li>调整整流二极管的特性，如用普通整流二极管代替快速二极管。</li>
<li>调整MOS管的驱动电阻和并联电容，以改善开关过程中的电磁干扰。</li>
<li>对于PFC做反激电源的，输入部分增加差模电感。</li>
</ul>
</li>
</ul>
<h3>5. 磁珠与电感</h3>
<ul>
<li>‌<strong>使用磁珠</strong>‌：在关键位置使用磁珠，如MOSFET、输出二极管等，以损耗高频杂波。</li>
<li>‌<strong>优化共模电感</strong>‌：确保共模电感的两边感量对称，避免因不对称引起的传导超标。</li>
</ul>
<h3>6. 其他技巧</h3>
<ul>
<li>‌<strong>控制开关速度</strong>‌：适当控制设备的开关速度，以减少开关过程中的电磁干扰。</li>
<li>‌<strong>散热设计</strong>‌：优化设备的散热设计，减少干扰源的热量产生。</li>
<li>‌<strong>仿真与测试</strong>‌：在设计阶段进行电磁兼容性仿真和测试，及时发现和解决问题。</li>
</ul>
<h3>7. 特定频段处理</h3>
<ul>
<li>‌<strong>150kHz-1MHz</strong>‌：以差模干扰为主，可通过调整X电容和差模电感来解决。</li>
<li>‌<strong>1MHz-5MHz</strong>‌：差模和共模干扰共存，需综合考虑X电容、Y电容、差模电感等因素。</li>
<li>‌<strong>5MHz以上</strong>‌：以共模干扰为主，可通过增加共模电感、使用磁环等方法来抑制。</li>
</ul>
<p>满满的干货，感谢楼主啊 刚好最近在学习相关的知识</p>
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