對于開關(guān)電源系統(tǒng);
因?yàn)槿魏萎a(chǎn)品都要有電源來供電,此處沒有處理好一定會影響到其它的地方。
不論是什么產(chǎn)品-它的輻射或傳導(dǎo)主要由這個產(chǎn)品內(nèi)部的敏感器件造成的。
對于電源產(chǎn)品主要的EMC器件是:
開關(guān)MOS管、開關(guān)變壓器、輸出整流二極管。
從綜合角度來看,只要解決好這三個方面的協(xié)調(diào)問題EMC就不難搞定。
而解決EMC的方法概括來說就是:
消除干擾源、切除干優(yōu)傳導(dǎo)的途徑、疏導(dǎo)干擾源。
a.消除就是用將干擾源通過熱能的方式損耗掉,這種是制本的方式。
b.切除干擾傳導(dǎo)的途徑就是將干擾向外傳遞的路徑切斷,
使其無法向外干擾,也就是我們常做的濾波,屏蔽等方法。
c.疏導(dǎo)干擾源這種就是將干擾源引到不是敏感的器件及位置上;
如旁路,去藉,接地等方式。
如果對于EMC方面高效設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)可參考我的:
《開關(guān)電源:EMC-分析與設(shè)計(jì)》
我們來通過設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)來探討開關(guān)系統(tǒng)的EMI-輻射問題;
1.MOS管驅(qū)動電阻的設(shè)計(jì)對開關(guān)電源的輻射有比較大的影響;通過對方波及脈沖波的傅里葉變化,驅(qū)動電阻增大其諧波分量就會減少;開關(guān)電源要根據(jù)選擇的IC和MOS管的參數(shù)情況,一般情況下MOS的驅(qū)動電阻最好能大于或等于47R。降低驅(qū)動速度有利于改善MOS管與變壓器的輻射。如下圖:
一般還有設(shè)計(jì)研發(fā)者,通過更改開關(guān)MOS器件來優(yōu)化EMI設(shè)計(jì)的。
門極電阻值的大小,會影響MOSFET上升與下降沿速度(tr,tf)RR主管上升;
RF主管下降;也就影響了干擾源的頻譜;F=1/(ЛTr)
MOS開關(guān)(DRV-f)速度就影響了干擾源源頭的大小,過慢的DRV-f就會增加了MOSFET的開關(guān)的損耗;這時候要注意開關(guān)器件的溫升是否符合標(biāo)準(zhǔn)了!
2.若輻射在30MHZ-80MHZ之間的設(shè)計(jì)裕量不夠,還可適當(dāng)?shù)卦黾覯OS管DS之間的電容值,以達(dá)到降低輻射量的效果。注意:這個電容我推薦要小于220PF;否則同樣要注意開關(guān)器件的溫升是否符合標(biāo)準(zhǔn)了!
3.在變壓器與MOS管D極之間如果能串入一個磁珠,也以降低MOS管電流的變化速度,這個設(shè)計(jì)可以降低上面的EMI輻射,提高設(shè)計(jì)裕量。推薦這個做法來解決開關(guān)MOS的溫升問題??!還有的可以調(diào)整上面的參數(shù)設(shè)計(jì),三種手段同時施加;再配合我的:《開關(guān)電源:EMC的分析與設(shè)計(jì)》快速設(shè)計(jì)理論 可以輕松搞定開關(guān)電源的EMI的問題啦;
4.若在輸入AC線上套個磁環(huán)再繞上3圈,如果可以降低40-100MHZ之間輻射值;那么轉(zhuǎn)化在電路設(shè)計(jì)時,就可以在輸入EMI濾波部分中串入磁珠或采用如下方法增加磁珠就會達(dá)到同樣的效果。還有最簡單的方法是在L,N回路中分別加上兩個磁珠。
5.在輸出整流二極管上套磁珠,建議要把磁珠套在其電壓動點(diǎn)變化的地方,其放置在變壓器輸出接整流二極的地方;同時還要注意:次級輸出整流二極管的鉗位RC吸收電路,雖然di/dt比較小,但也盡量減少其環(huán)路面積,此環(huán)路對控制高頻的EMI也很關(guān)鍵。