EMC的輻射就像迷宮。而我可能是世界上,第一個(gè)玩通關(guān)的。
這兩種技術(shù)的結(jié)合完美地實(shí)現(xiàn)了我的理想開關(guān)電源的EMC特性----無(wú)任何輻射。它就像黑洞不輻射任何東西。用3M法暗室,你只能掃到背景噪聲(余量20DBuV/m以上)。
EMC的輻射就像迷宮。而我可能是世界上,第一個(gè)玩通關(guān)的。
“雙Y三閉環(huán)”和“天才之環(huán)”說(shuō)明(20200609)
一、“雙Y三閉環(huán)”
所謂的“雙Y三閉環(huán)”的內(nèi)容其實(shí)很簡(jiǎn)單。就是我們一般的Y1是跨接初級(jí)大電容的地和次級(jí)大電容的地,增加一個(gè)Y2跨接初級(jí)大電容正極和次級(jí)大電容正級(jí)。這就形成了典型的“雙Y三閉環(huán)”。如下圖所示:
(此圖有些錯(cuò)誤,只當(dāng)參考)
三閉環(huán)指的是:輸入到初級(jí)大電容為第一個(gè)環(huán)。初級(jí)大電容和次級(jí)大電容,再加上兩個(gè)Y,組成第二個(gè)環(huán)。第三個(gè)環(huán)就是次級(jí)大電容和負(fù)載組成的。
“雙Y三閉環(huán)”的優(yōu)點(diǎn):
前提:Y的放置的位置是有講究的。
一、從抑制EMI干擾能力上比較,雙Y的抑制干擾大大于單Y。只能用無(wú)與倫比來(lái)形容。
二、由于抑制EMI能力無(wú)與倫比,所以雙Y的Y的總?cè)萘渴强梢源蟠鬁p少的。兩個(gè)470PF的雙Y的抑制能力大于單個(gè)2200PF的Y。這個(gè)特點(diǎn):可以讓電源體積可以做得更小,安全性做得更高。
三、其實(shí)“雙Y三閉環(huán)”是針對(duì)四層板的優(yōu)點(diǎn)所進(jìn)行的改進(jìn)。讓單層板有跟四層板差不多的EMI抑制能力。
公開這技術(shù)的目的:獨(dú)樂(lè)樂(lè),不如眾樂(lè)樂(lè)。用它來(lái)致敬一下我的偶像:尼古拉,特斯拉(Nikola Tesla)。沒(méi)有他,現(xiàn)在連用交流電,都還得交專利費(fèi)。
根據(jù)以上分析。其實(shí)上,就可以推論得到四Y三閉環(huán)電路。這種電路無(wú)論你布板布得多爛,輻射基本都可以過(guò)。其實(shí)可以推廣至無(wú)限個(gè)Y的三閉環(huán)電路。
從這個(gè)電路上看,就知道雙Y是它的簡(jiǎn)化版。單Y就是最簡(jiǎn)化版了。(根據(jù)從GB4943.1-2011版里第44頁(yè),關(guān)于測(cè)量Y電容限流值的方法。)在每個(gè)Y中,串聯(lián)一個(gè)2K歐的無(wú)感電阻器。然后讀出每個(gè)電阻器上的峰值電壓值。按從大到小排列。
單Y時(shí),就取最大值的那個(gè)Y。(簡(jiǎn)化成單Y電路了)
雙Y時(shí),就取最大的兩個(gè)值的Y電容。(簡(jiǎn)化成雙Y三閉環(huán)電路了)
補(bǔ)充:雙Y,其實(shí)還有大小Y的情況沒(méi)研究。有空再研究吧。
二、“天才之環(huán)”
認(rèn)真觀察“雙Y三閉環(huán)”的EMC簡(jiǎn)圖。其實(shí)我們很容易得到布局布線的經(jīng)驗(yàn):布局最重要的就是PCB的最外環(huán)要布成交流地(而且最好形成閉環(huán))。也就是交流電位要為零。試問(wèn)最外環(huán)都是交流地了,信號(hào)還能輻射出來(lái)?整個(gè)PCB相對(duì)外面來(lái)說(shuō)就是地。那么它就不會(huì)輻射信號(hào)出來(lái)了。
這個(gè)是EMC布線的一個(gè)重要的原則。以這個(gè)思想為指導(dǎo),就很容易得到“天才之環(huán)”了。
理想的開關(guān)電源的EMC狀態(tài)是怎樣的呢?它無(wú)任何輻射。你只能掃到背景噪聲。做得跟線性電源一樣。而有全金屬封閉的外殼的(金屬壁里還得有貼吸波材料),比較容易做到。就像那EMI濾波器帶全封閉金屬外殼的一樣。只不過(guò)PCB板換成了電源板了。這種容易做到。而無(wú)金屬封閉外殼的,它就難以做到了。而我在雙Y三閉環(huán)的思想衍生下,我發(fā)現(xiàn)了“圍污”技術(shù)。就是用地(交流地)把污染源圍起來(lái)。這個(gè)技術(shù)連無(wú)Y都可以用。
圍污是第一環(huán),而雙Y三閉環(huán)是第二環(huán)圍污。它可以做到那種理想的開關(guān)電源的EMC狀態(tài)——無(wú)任何輻射。就跟線性電源一樣。
“圍污”技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是:1、要找對(duì)污染源。(基礎(chǔ):要經(jīng)過(guò)黃敏超博士的電磁兼容理論設(shè)計(jì)與整改實(shí)踐的培訓(xùn))2、圍起的地(交流地)導(dǎo)體要盡量靠近污染源。(有安全距離的要求)因?yàn)橥ǔN廴驹炊际歉唠妷海箅娏鞯你~萡。比如(最簡(jiǎn)單的反激來(lái)說(shuō))MOS管的D極,還有輸出管的正極(整流管放置在高壓)。
試問(wèn)最外環(huán)都是交流地了,信號(hào)還能輻射出來(lái)?整個(gè)PCB相對(duì)外面來(lái)說(shuō)就是地。那么它就不會(huì)輻射信號(hào)出來(lái)了。其實(shí)雙Y三閉環(huán)和“圍污”技術(shù),都是基于這個(gè)思想的。
任何為了降低EMC的輻射而圍成的交流通路環(huán)都稱為“天才之環(huán)”。它的另一個(gè)名字叫做“圍污環(huán)”。就是把污染源圍起來(lái),防止它輻射出來(lái)。它實(shí)際上是一種增加有利于抑制EMI干擾的分布電容的方法。效果等同于用電容接地濾波。
1. 東爺,據(jù)我所知,AC線接近MOS D極,會(huì)急劇惡化傳導(dǎo),將傳導(dǎo)超標(biāo)頂上不可描述的地步;
你參考鄭軍奇的《EMC電磁兼容設(shè)計(jì)與測(cè)試案例分析》。第69頁(yè)。噪聲耦合原理圖。。。其實(shí)上道理很簡(jiǎn)單。。。
電容的定義:任何兩個(gè)導(dǎo)體之間,它都有電容。當(dāng)AC線靠近,MOS D極時(shí),相當(dāng)于分布電容加大了。MOS管的干擾直接通過(guò)變大的分布電容,直接通過(guò)AC線到LISN。。。這導(dǎo)致電源的抑制差模和共模的EMI元器件完全沒(méi)有起作用。。。。
如果AC線必須要靠近MOS管D極。那么AC線就必須得加磁珠了。。。