電源EMI傳導(dǎo)輻射實(shí)際整改經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1、JOHNSONTM第一篇:電源EMI傳導(dǎo)輻射實(shí)際整改經(jīng)驗(yàn)總結(jié)（絕對(duì)值得）1、在反激式電源中，Y電容接初級(jí)地與次級(jí)地之間在20MHZ時(shí)，會(huì)比Y電 容接在高壓與次級(jí)地之間高5dB左右。當(dāng)然也要視情況而定。2、MOS管驅(qū)動(dòng)電阻最好能大于或等于47Ro降低驅(qū)動(dòng)速度有利于改善MOS 管與變壓器的輻射。一般采用慢速驅(qū)動(dòng)和快速判斷的方法。3、假設(shè)輻射在40MHZ-80MHZ之間有些余量不夠，可適當(dāng)?shù)卦黾覯OS管DS 之間的電容值，以到達(dá)降低輻射量的效果。4.假設(shè)在輸入AC線上套上磁環(huán)并繞2圈，有降低40-60MHZ之間輻射值的趨 勢(shì)，那么在輸入EMC濾波局部中串入磁珠那么會(huì)到達(dá)同樣的效果。如在NTC 電阻上

2、分別套上兩個(gè)磁珠。5、在變壓器與MOS管D極之間最好能串入一個(gè)磁珠，以降低MOS管電 流的變化速度，又能降低輸出噪音。6、電源輸入AC濾波局部，X電容放在共模電廠的那個(gè)位置并不重要，注 意布線時(shí)要將銅皮都集中于X電容的引腳處，以到達(dá)更好的濾波效果，但 X電容最好不要與Y電容連接在同一焊點(diǎn)。7、在300W左右的中功率電源中，其又是由幾個(gè)不同的電源局部組成，一 般采用三極共模電感。第一級(jí)使用100UH-3MH左右的雙線并繞鎰鋅磁環(huán) 電感，其后再接Y電容，第二級(jí)與第三級(jí)可使用相同的共模由感，需要使 用的電感是并不要求很大，一般10MH左右就能到達(dá)要求，假設(shè)把Y電容放 在第二級(jí)與第三級(jí)之間，效果就會(huì)差

3、一些。如果采用兩級(jí)共模濾波，枇一 級(jí)電感量適當(dāng)取大些，左右。JOHNSONTM開(kāi)關(guān)電源的輻射一般只會(huì)影響到100MHz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。JOHNSONTM1MHz以內(nèi)-以差模干擾為主1.增大x電容量：.添加差模電感:3.小功率電源可采用pi型濾波器處理（建議靠近變壓器的 電解電容可選用較大些）。1MHz5MHz-差模共?；旌希捎幂斎攵瞬⒙?lián)一系列x電容來(lái)濾除差摸 干擾并分析出是哪種干擾超標(biāo)并以解決，1.對(duì)于差模干擾超標(biāo)可調(diào)整x電 容量，添加差模電感器，調(diào)差模電感量;2對(duì)于共模干擾超標(biāo)可添加共模電 感選用合理的電感量來(lái)抑制；.也可改變整流二極管特

4、性來(lái)處理一對(duì)快速二極管如frl07 一對(duì)普通整流 二極管 ln4007o5MHz-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)串繞2-3圈會(huì)對(duì)10MHz以上干擾有 較大的衰減作用；可選擇緊貼變壓器的鐵芯粘銅箔，銅箔閉環(huán).處理后端輸出整流管的吸收電路和 初級(jí)大電路并聯(lián)電容的大小。對(duì)于 20-30MHZ,1對(duì)于一類產(chǎn)品可以采用調(diào)整對(duì)地y2電容量或改變y2電容位置;2.調(diào)整一 二次側(cè)間的yl電容位置及參數(shù)值；.在變壓器外面包銅箔;變壓器最里層加屏蔽層;調(diào)整變壓器的各繞組的排 布。.改變 pcb layo ut;.輸出線前面接一個(gè)雙線并繞的小共模電感:JOHNSONTM.

5、在輸出整流管兩端并聯(lián)rc濾波器且調(diào)整合理的參數(shù);JOHNSONTM7在變壓器與mosfet之間加bead core;8在變壓器的輸入電壓腳加一個(gè)小電容。9.可以用增大mos驅(qū)動(dòng)電阻.30-50MHz 普遍是 mos管高速開(kāi)通關(guān)斷引起,30-50MHz 普遍是 mos管高速開(kāi)通關(guān)斷引起,.rcd緩沖電路采用ln4007慢管:.vcc供電電壓用ln4007慢管來(lái)解決：.或者輸出線前端串接一個(gè)雙線并繞的小共模電感；5在mosfet的d-s腳并聯(lián)一個(gè)小吸收電路；6在變壓器與mosfet之間加beadcore;7在變壓器的輸入電壓腳加一個(gè)小電容；.pcb心layout時(shí)大電解電容，變壓器，mos構(gòu)成的電

6、路環(huán)盡可能的?。?變壓器，輸出二極管，輸出平波電解電容構(gòu)成的電路環(huán)盡可能的小。50100MHz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；.調(diào)整輸出整流管的吸收電路參數(shù)；3可改變一二次側(cè)跨接y電容支路的阻抗，如pin腳處加beadcore或串接 適當(dāng)?shù)碾娮瑁?也可改變mosfet,輸出整流二極管的本體向空間的輻射（如鐵夾卡mosfet; 鐵夾卡diode,改變散熱器的接地點(diǎn)）。5.增加屏蔽銅箔抑制向空間輻射.200MHz以上開(kāi)關(guān)電源已基本輻射量很小，一般可過(guò)emi標(biāo)準(zhǔn)。JOHNSONTM傳導(dǎo)方面emi對(duì)策傳導(dǎo)冷機(jī)時(shí)在0.15-lMHz超標(biāo)，熱機(jī)時(shí)就有7db余量。JOHNSONTM

7、主要原因是初級(jí)buIk電容df值過(guò)大造成的，冷機(jī)時(shí)esr比擬大，熱機(jī)時(shí)esr比擬小，開(kāi)關(guān)電 流在esr上形成開(kāi)關(guān)電壓，它會(huì)壓在一個(gè)電流n線間流動(dòng)，這就是差模干 擾，解決方法是用esr低的電解電容或者在兩個(gè)電解電容之間加一個(gè)差模 電感。輻射方面emi對(duì)策輻射在30300MHz頻段內(nèi)出現(xiàn)寬帶噪聲超標(biāo)通過(guò)在電源線上增加去耦磁環(huán)（可開(kāi)合）進(jìn)行驗(yàn)證，如果有改善那么說(shuō)明和電 源線有關(guān)系，采用以下整改方法:如果設(shè)備有一體化濾波器，檢查濾波器的 接地是否良好，接地線是否盡可能短！金屬外殼的濾波器的接地最好直接通過(guò)其外殼和地之間的大面積搭接。檢 查濾波器的輸入，輸出線是否互相靠近。適當(dāng)調(diào)整x/y電容的容值，差模

8、 電感及共模扼流圈的感量:調(diào)整v電容時(shí)要注意安全問(wèn)題，改變參數(shù)可能會(huì) 收善某一段的輻射，但是卻會(huì)導(dǎo)致另外頻度變差，所以需要不斷的試，才 能找到最好的組合。話當(dāng)增大觸發(fā)極上的電阻值不失為一個(gè)好方法，也可 在開(kāi)關(guān)管晶體管的集電極（或者是mos管的漏極）或者是次級(jí)輸出整流管對(duì)地接一個(gè)小電容也可以有效減 小共模開(kāi)關(guān)噪聲。開(kāi)關(guān)電源板在pcb布線時(shí)一定要控制好各回路的回流面 積，可以大大減小差模輻射。在pcb電源走線中增加104/103電容為電源 去耦:在多層板布線時(shí)要求電源平面和地平面緊鄰;在電源線上套磁環(huán)進(jìn)行 比對(duì)驗(yàn)證，以后可以通過(guò)在單板上增加共模電感來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者在電纜上注 塑磁環(huán)，輸入ac線的線的長(zhǎng)

9、度盡量短;JOHNSONTM屏蔽設(shè)備內(nèi)部，孔縫附近是否有干擾源;結(jié)構(gòu)件搭接處是否噴有絕緣漆，采 用砂布將絕緣漆擦掉，作比擬試驗(yàn)。檢查接地螺釘是否噴有絕緣漆，是否 接地良好。JOHNSONTMJOHNSONTM8、如果采用三級(jí)，第一級(jí)電感量適當(dāng)取小些，在200UH-1MH之間。測(cè)試 輻射時(shí)，最好能在初次級(jí)之間的Y電容套上磁珠。如果用三芯AC輸入線， 在黃綠地線上也串磁環(huán)，并繞上兩到三圈。JOHNSONTM9、在二極管上套磁珠，一般要求把磁珠套在其電壓變化最劇烈的地方，在 正端整流二極管中，其A端電壓變化最劇烈。10、實(shí)例分析：一臺(tái)19W的二合一電源，在18MH左右處有超過(guò)QP值7dB,前級(jí)采用兩

10、 級(jí)共模濾波方法和一個(gè)X電容，無(wú)論怎樣更改濾波局部，此處的QP值總 是難以壓下來(lái)。先是懷疑是由EC2834主變壓器引起，后改變變壓器使用磁芯屏蔽或最內(nèi) 層磁芯屏薪加初次級(jí)之間屏薪都沿有效里:至MOS78N60的驅(qū)動(dòng)由陽(yáng)已達(dá) 47R,在DS之間加電容也沒(méi)有什么改善。去除inverter局部，用相當(dāng)純電阻負(fù)載測(cè)試，此處情況好轉(zhuǎn)。在QP值以下 達(dá)4dB的余量。懷疑In verter局部有問(wèn)題。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)采用0Z芯片的 推挽拓?fù)渲?，?qū)動(dòng)腳直接接到MOS的G極，割斷后，加入47R的電阻， 測(cè)試值在QP值以下達(dá)4dB余量。11、在一臺(tái)19的二合一電源中方案LD7575+TL4947）經(jīng)公司傳導(dǎo)儀總測(cè)試，

11、 在18MHZ左右處有超過(guò)QP的地方，而且是在此處有上升與下降的過(guò)程, 其它局部測(cè)試線尚好。經(jīng)觀察，此電源沒(méi)有很明顯的布線問(wèn)題，只是Y電 容從初級(jí)地搭到次級(jí)地，懷疑此處有問(wèn)題，把Y電容搭至初級(jí)高壓與次級(jí) 地之間，此處值已降低AV值以下4dB,所以建議是反激電源中，最好能把 Y電容接至初級(jí)高壓與次級(jí)地之間，當(dāng)然有些電源接在哪兩個(gè)部位并不明 顯有作用。JOHNSONTM12、在一臺(tái)輸入功率28W的DVD電源中，傳導(dǎo)測(cè)試曲線已通過(guò)，但在 30MHZ處其QP值為37dB左右，輻射測(cè)試時(shí)在40M-80MHZ超標(biāo)（采用 LD7575方案），磁芯采用屏蔽繞法（屏初+5V+12V+5V初屏）。從其傳導(dǎo) 曲線圖

12、看在25MHz30MHz時(shí)其曲線基本平直因此在輻射中能有超標(biāo)的危 險(xiǎn)。當(dāng)把三芯線換成兩芯線時(shí)，其從10M30MHz傳導(dǎo)曲線基本平直在30dB 上下，因此懷疑是地線上有較大的干擾，先用一個(gè)鎰鋅鐵氧芯磁環(huán)用導(dǎo)線 繞上三圈串入地線中，傳導(dǎo)曲線并無(wú)很明顯改善。后把圈數(shù)增至6Ts,電感 量為150UH,到達(dá)了濾波的效果，在10MH30MHz時(shí)的曲線基本平直。后 換成較大號(hào)的磁環(huán)，電感量不變，其圈數(shù)為8Ts,效果更好，在 25MHz30MHz時(shí)，比上一磁環(huán)低2dB左右。所以假設(shè)是在15MH25MHz有 超標(biāo)值，并且確定是由地線引起，采用此方法能到達(dá)立桿見(jiàn)影的效果。JOHNSONTM13、在輻射測(cè)試中，30

13、50MHz處與150MHZ-230MHZ處有連續(xù)超標(biāo)波段， 更改芯片的驅(qū)動(dòng)電阻大小和更改反激RCD位可降低此兩處的輻射值。具體 如下:更改MOS管的驅(qū)動(dòng)電阻由22R改為51R, 3050MHz處會(huì)降低幾dB 左右。把RCD簌位改為RRCD簌位，即在簌位電容處串入一個(gè)2050R左 右的電陰，在150230MHz處會(huì)有很大的效果，另外可以在變壓器高壓與 變壓器地之間并入聚酯電容，可以到達(dá)兩處都降低的綜合效果。假設(shè)采用上 述方法能降低輻射量，并使電源達(dá)標(biāo)，就可以不采用變壓器屏蔽的方法, 以降低生產(chǎn)本錢(qián)。14、假設(shè)電源板中由多個(gè)不同的電源局部組合而成，建議降低每一局部MOS 管的驅(qū)動(dòng)速度，在不影響溫升

14、的前提下，慢速的驅(qū)動(dòng)比采用其它方法降低 輻射都要好。15、開(kāi)關(guān)環(huán)路（MOS管）di/dt很高的電流會(huì)在環(huán)路陰抗（包括輸入電容的ESR）JOHNSONJOHNSONJOHNSONTM上產(chǎn)生壓降從而產(chǎn)生差模EMI干擾。另外漏極節(jié)點(diǎn)上的電壓變化很大，同 時(shí)dv/dt很快?？s小其面積減少靜電場(chǎng)的耦合可以降低差模EMI噪音，方 法是在輸入電容上并一個(gè)聚酯膜電容。JOHNSONTM16、次極二極管整流環(huán)路，流過(guò)幅值很高的開(kāi)關(guān)電流，在電源中成為最強(qiáng) 的功率輻射天線之一。因而其環(huán)路面積必須最小化。此環(huán)路同時(shí)影響漏感的損耗有及初級(jí)簌位電 路的損耗。通過(guò)縮小此環(huán)路造成的長(zhǎng)度，可以減少反射到初級(jí)側(cè)的漏感值, 此次級(jí)

15、漏感是通過(guò)變壓器（以匝比平方的關(guān)系）反射回初級(jí)側(cè)的。17、初級(jí)RCD簌位電路流的電流為快速瞬間電流，因而此環(huán)路的面積也要 盡量少。為了降低此環(huán)路的速度，在簌位電容上串入一個(gè)20R50R的電阻， 以減緩電容的充放電速度。注意此電路的功率損耗，最好采用大于1W的 金屬氧化膜電阻。18、次級(jí)二極管的簌位RC電路，雖然di/dt比擬小，但也盡量減少其環(huán)路 面積，此環(huán)路對(duì)控制高頻的EMI很關(guān)鍵。19、如果VCC供電繞組也要提供較大的電流，也應(yīng)盡可能降低其環(huán)路面積。20,從變壓器的角度來(lái)看，連接其“熱點(diǎn)”的元件的直線寬度盡量縮小, 較寬的直線有較大的走線電感，同時(shí)這些信號(hào)會(huì)通過(guò)容性耦合到大地上, 從而造成

16、更多的共模EMI噪音。21、經(jīng)EMI輻射測(cè)試比照,62R的驅(qū)動(dòng)電阻比51R的驅(qū)動(dòng)電阻在30M50MHz 有更低的輻射值。22、在整機(jī)測(cè)試中，數(shù)據(jù)線，電源線，音頻線，面板控制線一定要布局好， 如:a、這些線不能從晶振旁邊穿過(guò)或靠近它。b、這些線不能從CPU旁邊或 正面下方穿過(guò)?？傊?，線不能從干擾源（快速變化的信號(hào)）正面，下面旁邊經(jīng)JOHNSONJOHNSONJOHNSONTM過(guò)，否那么經(jīng)過(guò)一系列的阻抗變換，放大，在線上就會(huì)使輻射值增大，造成 怎么整改電源都沒(méi)有效果的結(jié)果。JOHNSONTM第二篇:EMI傳導(dǎo)與輻射超標(biāo)整改方案?jìng)鲗?dǎo)與輻射超標(biāo)整改方案開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理及其傳播途徑功率開(kāi)關(guān)器件

17、的高額開(kāi)關(guān)動(dòng)作是導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生電磁干擾(emi)的 主要原因。開(kāi)關(guān)頻率的提高一方面減小了電源的體積和重量，另一方面也 導(dǎo)致了更為嚴(yán)重的emi問(wèn)題。開(kāi)關(guān)電源工作時(shí)，其內(nèi)部的電壓和電流波形 都是在非常短的時(shí)間內(nèi)上升和下降的，因此，開(kāi)關(guān)電源本身是一個(gè)噪聲發(fā) 生源。開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的干擾，按噪聲干擾源種類來(lái)分，可分為尖峰干擾和諧 波干擾兩種；假設(shè)按耦合通路來(lái)分，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。使電源產(chǎn)生的干擾不至于對(duì)電子系統(tǒng)和電網(wǎng)造成危害的根本方法是 削弱噪聲發(fā)生源，或者切斷電源噪聲和電子系統(tǒng)、電網(wǎng)之間的耦合途徑。 現(xiàn)在按噪聲干擾源來(lái)分別說(shuō)明：1、二極管的反向恢復(fù)時(shí)間引起的干擾交流輸入電壓經(jīng)功率二極管整流

18、橋變?yōu)檎颐}動(dòng)電壓，經(jīng)電容平滑后 變?yōu)橹绷?，但電容電流的波形不是正弦波而是脈沖波，由電流波形可知, 電流中含有高次諧波，大量電流諧波分量流入電網(wǎng)，造成對(duì)電網(wǎng)的諧波污JOHNSONJOHNSONJOHNSONTM染。另外，由于電流是脈沖波，使電源輸入功率因數(shù)降低。JOHNSONTM高頻整流回路中的整流二極管正向?qū)〞r(shí)有較大的正向電流流過(guò)，在 其受反偏電壓而轉(zhuǎn)向截上上時(shí)，由于pn結(jié)中有較多的載流子積累，因而 在載流子消失之前的一段時(shí)間里，電流會(huì)反向流動(dòng)，致使載流子消失的反 向恢復(fù)電流急劇減少而發(fā)生很大的電流變化(di/dt) 2、開(kāi)關(guān)管工作時(shí)產(chǎn)生的諧波干擾功率開(kāi)關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)流過(guò)較大的脈沖電流。例如

19、正激型、推挽型和橋 式變換器的輸入電流波形在陽(yáng)性負(fù)載時(shí)近似為矩形波，其中含有豐富的高 次諧波分量。當(dāng)采用零電流，零電壓開(kāi)關(guān)時(shí)這種諧波于擾將會(huì)很小。另外， 功率開(kāi)關(guān)管在截止期間，高頻變壓器繞組漏感引起的電流奕變，也會(huì)產(chǎn)生 尖峰干擾。3、交流輸入回路產(chǎn)生的干擾無(wú)工頻變壓器的開(kāi)關(guān)電源輸入端整流管在反向恢復(fù)期間會(huì)引起高頻 衰減振蕩產(chǎn)生干擾。開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的尖峰干擾和諧波干擾能量，通過(guò)開(kāi)關(guān) 電源的輸入輸出線傳播出去而形成的干擾稱之為傳導(dǎo)干擾;而諧波和寄生 振蕩的能量，通過(guò)輸入輸出線傳播時(shí)，都會(huì)在空間產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)。這種 通過(guò)電磁輻射產(chǎn)生的干擾稱為輻射干擾。4、其他原因元器件的寄生參數(shù)，開(kāi)關(guān)電源的原理圖設(shè)計(jì)

20、不夠完美，印刷線路板(pcb) 走線通常采用手工布置，具有很大的隨意性，pcb的近場(chǎng)干擾大，并且印 刷板上器件的安裝、放置，以及方位的不合理都會(huì)造成emi干擾。這增加 了 pcb分布參數(shù)的提取和近場(chǎng)干擾估計(jì)的難度。flyback架構(gòu)noise在頻譜JOHNSONJOHNSONJOHNSONTM上的反響0.15MHz處產(chǎn)生的振蕩是開(kāi)關(guān)頻率的3次諧波引起的干擾。0.2 MHz處產(chǎn)生的振蕩是開(kāi)關(guān)頻率的4次諧波和mosfet振蕩2(190.5khz)基波 的迭加，引起的干擾所以這局部較強(qiáng)。0.25MHz處產(chǎn)生的振蕩是開(kāi)關(guān)頻率 的5次諧波引起的干擾:0.35MHz處產(chǎn)生的振蕩是開(kāi)關(guān)頻率的7次諧波引起 的

21、+擾:039MHz處產(chǎn)生的振蕩是開(kāi)關(guān)頻率的8次諧波和mosfet振蕩 2(190.5khz)基波的迭加引起的干擾:1.31MHz處產(chǎn)生的振蕩是diode振蕩 l(131MHz)的基波引起的干擾;3.3mh處產(chǎn)生的振蕩是mosfet振蕩l(33MHz) 的基波引起的干擾開(kāi)關(guān)管、整流二極管的振蕩會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的干擾。JOHNSONTM設(shè)計(jì)開(kāi)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(kāi)關(guān)管的漏極、 集電極，初次級(jí)繞組的節(jié)點(diǎn)，等。.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(kāi)關(guān) 管的散熱片，等等。.使喝音元件(如未遮蔽的變壓器線包，未遮蔽的變壓器磁芯，和開(kāi)關(guān) 管

22、，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?地線。.如果變壓器沒(méi)有使用電場(chǎng)屏蔽，要保持屏蔽體和散熱片遠(yuǎn)離變壓器。.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(kāi)關(guān)功率器件, 柵極(基極)驅(qū)動(dòng)線路，輔助整流器。.不要將門(mén)極(基極)的驅(qū)動(dòng)返饋環(huán)路和初級(jí)開(kāi)關(guān)電路或輔助整流電路 混在一起。.調(diào)整優(yōu)化陽(yáng)尼電阻值，使它在開(kāi)關(guān)的死區(qū)時(shí)間里不產(chǎn)生振鈴響聲。JOHNSONTMJOHNSONTM.防止emi濾波電感飽和。.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(kāi)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。1L使高頻輸入的emi濾波器靠近輸入電纜或者連接器端。.保持高頻輸出的emi濾波器靠近輸出電線端子。.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。在輔助線圈的整流器的線路上放一些電阻。.在磁棒線圈上并聯(lián)阻尼電阻。.在輸出汗濾波器兩端并聯(lián)阻尼電阻。.在pcb設(shè)計(jì)時(shí)允許放lnf/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。.保持emi濾波器遠(yuǎn)離功率變壓器;尤其是防止定位在繞包的端部。.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