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開關(guān)電源EMC過不了?PCB畫板工程師責(zé)任大了!

發(fā)布時間:2018-03-16 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】說起開關(guān)電源的難點(diǎn)問題,PCB布板問題不算很大難點(diǎn),但若是要布出一個精良PCB板一定是開關(guān)電源的難點(diǎn)之一(PCB設(shè)計(jì)不好,可能會導(dǎo)致無論怎么調(diào)試參數(shù)都調(diào)試布出來的情況,這么說并非危言聳聽)原因是PCB布板時考慮的因素還是很多的......
 
如:電氣性能,工藝路線,安規(guī)要求,EMC影響等等;考慮的因素之中電氣是最基本的,但是EMC又是最難摸透的,很多項(xiàng)目的進(jìn)展瓶頸就在于EMC問題;下面從二十二個方向給大家分享下PCB布板與EMC。
 
一、熟透電路方可從容進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)之EMI電路
 
開關(guān)電源EMC過不了?PCB畫板工程師責(zé)任大了!
 
上面的電路對EMC的影響可想而知,輸入端的濾波器都在這里;防雷擊的壓敏;防止沖擊電流的電阻R102(配合繼電器減小損耗);關(guān)鍵的慮差模X電容以及和電感配合濾波的Y電容;還有對安規(guī)布板影響的保險絲;這里的每一個器件都至關(guān)重要,要細(xì)細(xì)品味每一個器件的功能與作用。設(shè)計(jì)電路時就要考慮的EMC嚴(yán)酷等級從容設(shè)計(jì),比如設(shè)置幾級濾波,Y電容數(shù)量的個數(shù)以及位置。壓敏大小數(shù)量選擇,都與我們對EMC的需求密切相關(guān),歡迎大家一起討論看似簡單其實(shí)每個元器件蘊(yùn)含深刻道理的EMI電路。
 
二、電路與EMC:(最熟悉的反激主拓?fù)洌纯措娐分心男╆P(guān)鍵地方蘊(yùn)含了EMC的機(jī)理)
 
開關(guān)電源EMC過不了?PCB畫板工程師責(zé)任大了!
 
上圖的電路中打圈幾部分:對EMC影響非常重要(注意綠色部分不是的),比如輻射大家都知道電磁場輻射是空間的,但基本的原理是磁通量的變化,磁通量涉及到磁場有效截面積,也就是電路中對應(yīng)的環(huán)路。電流可以產(chǎn)生磁場,產(chǎn)生的是穩(wěn)定的磁場,不能向電場轉(zhuǎn)化;但變化的電流產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場是可以產(chǎn)生電場(其實(shí)這就是有名的麥克斯韋方程我用通俗語言來說),變化的電場同理可產(chǎn)生磁場。所以一定要關(guān)注那些有開關(guān)狀態(tài)的地方,那就是EMC源頭之一,這里就是EMC源頭之一(這里說之一當(dāng)然后續(xù)還會講到其它方面); 比如電路中虛線環(huán)路,是開關(guān)管開通和關(guān)斷的環(huán)路,不僅設(shè)計(jì)電路時開關(guān)速度可以調(diào)節(jié)對EMC影響,布板走線環(huán)路面積也有著重要的影響!另二個環(huán)路是吸收環(huán)路和整流環(huán)路,先提前了解下,后面再講!
 
三、PCB設(shè)計(jì)與EMC的關(guān)聯(lián)
 
  1. PCB環(huán)路對EMC的影響非常重要,比如反激主功率環(huán)路,如果太大的話輻射會很差。 
  2. 濾波器走線效果,濾波器是用來濾去干擾的,但若是PCB走線不好的話,濾波器就可能失去應(yīng)該有的效果。 
  3. 結(jié)構(gòu)部分,散熱器設(shè)計(jì)接地不好會影響,屏蔽版的接地等;
  4. 敏感部分與干擾源頭過近,比如EMI電路與開關(guān)管很近,必然會導(dǎo)致EMC很差,需要有清晰的隔離區(qū)域。 
  5. RC吸收回路的走線。 
  6. Y電容接地與走線,還有Y電容的位置也很關(guān)鍵等等! 
 
等等。先想到這說這些,后續(xù)會具體討論,先起個引子。
 
下面舉一個小例子:
 
開關(guān)電源EMC過不了?PCB畫板工程師責(zé)任大了!
 
如上圖中虛線框,X電容引腳走線做了內(nèi)縮的處理,大家可以學(xué)習(xí)下,如何讓電容引腳走線外掛(采用擠電流走線)。這樣X電容的濾波效果才能夠達(dá)到最佳狀態(tài)。
 
四、PCB設(shè)計(jì)之準(zhǔn)備事項(xiàng):(準(zhǔn)備充分了,方可設(shè)計(jì)步步穩(wěn)健,避免設(shè)計(jì)推翻重來)
 
大致有以下的一些方面,都是自己設(shè)計(jì)過程會去考慮,所有的內(nèi)容跟別的教程無關(guān),都是只是自己的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。
 
  1. 外觀結(jié)構(gòu)尺寸,包括定位孔,風(fēng)道流向,輸入輸出插座,需要與客戶系統(tǒng)匹配,還需要與客戶溝通裝配上的問題,限高等等。 
  2. 安規(guī)認(rèn)證,產(chǎn)品做哪種認(rèn)證,哪些地方做到基本絕緣爬電距離要留夠,哪些地方做到加強(qiáng)絕緣留夠距離或開槽。 
  3. 封裝設(shè)計(jì):有沒有特殊期間,如定制件封裝準(zhǔn)備。 
  4. 工藝路線選定:單面板雙面板選擇,或是多層板,根據(jù)原理圖及板子尺寸,成本等綜合評估。 
  5. 客戶的其他特殊要求。 
 
結(jié)構(gòu)工藝相對會更靈活,安規(guī)還是比較固定的部分,做什么認(rèn)證,過什么安規(guī)標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)然也有一些安規(guī)是很多標(biāo)準(zhǔn)中通用的,但也有一些特殊產(chǎn)品比如醫(yī)療會比較嚴(yán)苛。
 
為了新入門工程師朋友們不至于眼花繚亂;
 
接下來列出些普遍產(chǎn)品通用的,下面是對于IEC60065總結(jié)出來的具體布板要求,針對安規(guī)需要牢記,碰到具體產(chǎn)品要會針對性處理:
 
  1. 輸入保險絲焊盤制件的距離安規(guī)要求大于3.0MM,實(shí)際布板按照3.5MM(簡單說保險絲前按照3.5MM爬電距離,之后按照3.0MM爬電距離)
  2. 整流橋前后安規(guī)要求2.0MM,布板按照2.5MM。 
  3. 整流后安規(guī)一般不做要求,但是高低壓間根據(jù)實(shí)際電壓大小留距離,習(xí)慣400V高壓留2.0MM以上。 
  4. 初次級間安規(guī)要求6.4MM(電氣間隙),爬電距離按照7.6MM為最佳。(注意這個跟實(shí)際輸入電壓相關(guān),需要查表具體計(jì)算,提供數(shù)據(jù)僅供參考,以實(shí)際場合為準(zhǔn)) 
  5. 初次級用冷地,熱地標(biāo)識清晰;L,N標(biāo)識,輸入AC INPUT標(biāo)識,保險絲警告標(biāo)識等等都需要清晰標(biāo)出。
 
大家對上面有疑問的,也可以討論,互相學(xué)習(xí)! 再次重申實(shí)際安規(guī)距離跟實(shí)際輸入電壓相關(guān)以及工作環(huán)境有關(guān),需要查表具體計(jì)算,提供數(shù)據(jù)僅供參考,以實(shí)際場合為準(zhǔn);
 
五、PCB設(shè)計(jì)之安規(guī)考慮其它因素
 
  1. 明白自己產(chǎn)品做什么認(rèn)證,屬于什么產(chǎn)品種類,比如醫(yī)療,通信,電力,TV等各不相同,但也有很多相通的地方。 
  2. 安規(guī)中與PCB布板緊密的地方,了解絕緣的特點(diǎn),哪些地方是基本絕緣,哪些地方是加強(qiáng)絕緣,不同標(biāo)準(zhǔn)絕緣距離是不一樣的。最好是會查標(biāo)準(zhǔn),并且會計(jì)算電氣距離,爬電距離。 
  3. 產(chǎn)品的安規(guī)器件重點(diǎn)注意,比如變壓器磁性與原副邊關(guān)系; 
  4. 散熱器與周邊距離問題,散熱器接的地不一樣絕緣情況也不一樣,接大地還是冷地,熱地絕緣也布一樣。 
  5. 保險的距離特別注意,要求最嚴(yán)格地方。保險絲前后距離布一致。 
  6. Y電容與漏電流,接觸電流關(guān)系。 
 
后續(xù)會詳細(xì)說明距離該怎么留,如何做好安規(guī)要求。
 
六、PCB設(shè)計(jì)之電源布局
 
  1. 首先衡量PCB尺寸與器件數(shù)量,做到疏密有致,要不然一塊密,一塊稀疏很難看。 
  2. 將電路模塊化,以核心器件為中心,關(guān)鍵器件優(yōu)先放的原則一次放置器件。 
  3. 器件呈垂直或水平防置,一是美觀,二是方便插件作業(yè),特殊情況可以考慮傾斜。 
  4. 布局時需要考慮到走線,擺放到最合理位置方便后續(xù)走線。 
  5. 布局時盡可能減小環(huán)路面積,四大環(huán)路后面會詳解到。
 
做到上述幾點(diǎn),當(dāng)然要靈活運(yùn)用,比較合理的布局很快就會誕生。
 
下面是我畫的第一塊處女PCB板,好多年前的事情,當(dāng)時非常的艱苦完成的,中間可能有小問題,不過大體布局還是值得學(xué)習(xí)的:
 
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此圖功率密度還是比較高,其中LLC的控制部分,輔助源部分以及BUCK電路驅(qū)動(大功率多路輸出)部分在小板上,就沒拿出來,看看主功率方面的布局特點(diǎn)吧:
 
1.輸入輸出端子是固定死的,不能動,板子是長方形的,主功率流向如何去選擇? 
 
這里采用由下至上,由左及右的方式來布局,散熱是依靠外殼。 
 
2.EMI電路還是清晰的流向,這點(diǎn)很重要,要不混亂了不美觀也對EMC不好。
 
3.大電容的位置盡量考慮到了PFC環(huán)路以及LLC主功率環(huán)路; 
 
4.副邊的電流比較大,為了走電流,以及整流管散熱,采用了這樣的布局,整流管在上,BUCK電路MOS管在下,散熱分散效果好;大功率的頂層一般走負(fù),底層走正。 
 
每個板子有自己的特點(diǎn),當(dāng)然也有自己的難處,如何合理解決是關(guān)鍵,大家從中能理解布局合理選取的含義嗎?
 
七、PCB實(shí)例賞析
 
可以根據(jù)之前談?wù)摰腜CB布局要點(diǎn),檢視此板,是否做的很到位,我認(rèn)為是做到比較好的地方了,當(dāng)然瑕疵總會有,也可以提出來,單面板如此緊湊能做到這樣已實(shí)屬不易了,可以借此板學(xué)習(xí)討論!后面還會針對此板講解學(xué)習(xí),大家先欣賞下。
 
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八、PCB設(shè)計(jì)之四大環(huán)路認(rèn)識:(PCB布局的基本要求就是四大環(huán)路面積?。?/strong>
 
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補(bǔ)充一下,吸收環(huán)路(RCD吸收以及MOS管的RC吸收,整流管的RC吸收)也很重要,也是產(chǎn)生高頻輻射的環(huán)路,對上圖有任何疑問,都?xì)g迎討論,不怕任何質(zhì)疑,只要是針對問題的質(zhì)疑,一起討論學(xué)習(xí)才能更大的進(jìn)步!
 
九、PCB設(shè)計(jì)之熱點(diǎn)(浮動電位點(diǎn))及地線:
 
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注意事項(xiàng):
 
  1. 針對熱點(diǎn),一定要特別注意(高頻開關(guān)點(diǎn)),是高頻輻射點(diǎn),布局走線對EMC影響很大。 
  2. 熱點(diǎn)構(gòu)成的環(huán)路小,走線短,并且走線不是越粗越好,而是夠走電流夠用就好。 
  3. 地線要單點(diǎn)接地。主功率地和信號地分開,采樣地單獨(dú)走。 
  4. 散熱器的地需要接主功率地。
 
十、EMC整改心得體會
 
均為個人理解,或許與傳統(tǒng)資料教材有差異,請自己斟酌,反正我覺得很多通用的教材結(jié)果沒我自己總結(jié)的使用,自夸了。想說的很多,可能有些亂,都是實(shí)踐出來的!
 
EMC產(chǎn)生以及測試時測得的結(jié)果如何去理解:簡單來說就是如何對癥下藥,很多情況拿到第一輪測試結(jié)果,怎么將結(jié)果和電源去對照分析;主題思路如下:
 
1、針對傳導(dǎo),測試范圍標(biāo)準(zhǔn)15K-30M,常見的EN55022是150K起。傳導(dǎo)的源頭是怎么產(chǎn)生的呢?針對低頻,主要是開關(guān)頻率以及其倍頻(后續(xù)有圖解),這種從源頭是無法解決的,開關(guān)頻率是無法消除的,當(dāng)然你可以改變開關(guān)頻率,那也只是將測試結(jié)果移動了,并沒有真正意義上消除。只能通過濾波器來解決,一般來說對于低頻采用R10K這種高磁通材質(zhì)有很好的效果,磁環(huán)大小跟你功率有關(guān)系,一般達(dá)到10MH感量,甚至更大到20MH,配合Y電容一般能很好解決,低頻不是難點(diǎn);真正的難點(diǎn)是高頻,個人認(rèn)為,高頻的起因就復(fù)雜多了,有開關(guān)導(dǎo)致,有變壓器可能,也有電感的可能,也就就是一切存在開關(guān)狀態(tài)的地方都可能存在(怎么判斷具體位置,后續(xù)講解),這里需要一番摸索;找到源頭未必源頭能解決,可能有改善,還是的配合濾波器。針對高頻,采用低磁通材質(zhì),如鎳鋅環(huán),感量一般都是UH級別的,配合合適Y電容(比較復(fù)雜的電源,建議布板時多留幾個Y電容位置,方便整改);
 
2、一些配合手段,很多教材都提到增大X電容判斷差模還是共模,有一定意義可能現(xiàn)實(shí)幫助不大,設(shè)計(jì)時一般我們X電容都會放到合適的值。并且增大X電容就能解決差模問題,也是瞎扯,所以很多教材都是提供一定意義指導(dǎo),個人覺得沒什么用。我覺得比較好的手段有幾個:1.對照接地和不解地總結(jié)差異,不接地可能更差,原因是系統(tǒng)構(gòu)造的傳導(dǎo)途徑少了;也可能有改善,說明是通過地回路傳導(dǎo)到端口。具體解決措施,針對電路接地的點(diǎn)Y電容進(jìn)行調(diào)節(jié)以及加磁珠。2.在輸入端口套磁環(huán),若套低U環(huán)有改善,調(diào)節(jié)第一級濾波電感。3復(fù)雜的系統(tǒng)注意EMI電路的屏蔽措施。若措施都沒什么效果,反省PCB設(shè)計(jì),這方面在PCB設(shè)計(jì)中會講到。
 
3、針對輻射:必須找出源頭去解決,觀測第一次測試結(jié)果,若是30M附近超出,跟接地相關(guān),系統(tǒng)上找接地,并且要判斷測試時是否接地良好,有時候輸入線都有影響。2.40M-100M以內(nèi),一般是MOS管開通關(guān)斷引起,有時后為了現(xiàn)場不好直接判斷是開通還是關(guān)斷,可針對性整改觀測結(jié)果去驗(yàn)證(當(dāng)然這都得花錢,后續(xù)會講解如何用示波器去判斷,這可是密招)。3 100M以上多為二極管引起,整改二極管吸收電容,大功率的有的可能是同步整流,更改MOS管吸收環(huán)路,記住有時候調(diào)整C時還得配合R整改。
 
要說的太多,后續(xù)針對具體實(shí)例去補(bǔ)充吧,先手打這么多,反正我打的夠辛苦,能引起共鳴很難,畢竟每個人的整改經(jīng)歷差很多,就當(dāng)給新人朋友一些啟示吧,后續(xù)會舉例說明!
 
十一、布板走線之濾波電容走線
 
濾波電容的走線對濾波效果有至關(guān)重要的作用,走的不好,可能失去其應(yīng)有的濾波效果。
 
圖一是副邊整流濾波走法,使二個電容效果分?jǐn)偅苊獾诙€電容在整流回路中失效。
 
開關(guān)電源EMC過不了?PCB畫板工程師責(zé)任大了!
 
圖二:為輸出濾波電容走線,一定不要外掛(也就是被旁路掉),走的不好輸出紋波很差。
 
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十二、LLC電路的布板與EMC
 
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LLC電路大家最熟悉不過了,虛線圓圈是驅(qū)動電路,在電路設(shè)計(jì)時緊靠MOS管放置,也就是說IC提供的驅(qū)動只需要引二根線拉到驅(qū)動電路,驅(qū)動電路離MOS管近,避免被干擾(同時走線時也要注意驅(qū)動干擾到敏感信號,既是敏感信號也是干擾源);一旦驅(qū)動被干擾電源可想而知。
 
同理同步整流的MOS管驅(qū)動也要離同步整流管近,設(shè)計(jì)原理圖時像此圖這樣放就能很好理解,假如你將這電路給PCB工程師布板,他就很直觀如何布局走線,你若是畫得很亂,很多PCB工程師對電路理解得布透徹可能就容易布錯板。
 
另外:原邊有一個重要的環(huán)路,PFC電容與MOS管以及變壓器,諧振電感,諧振電容構(gòu)成的環(huán)路面積?。?/div>
 
副邊整流濾波環(huán)路同樣重要,電容的走線之前講過,也很重要;
 
走線時注意高低壓的距離,有些地方電壓是浮動的,必須當(dāng)作高壓來對待,比如上管驅(qū)動以及對應(yīng)的參考電壓。
 
至于EMC方面LLC的開通是軟開關(guān),開通對EMC幾乎沒有影響,重點(diǎn)關(guān)注是關(guān)斷速度的快慢對EMC影響;還有MOS管結(jié)電容并的電容對EMC影響很大,選擇電容不合適,或是不加(MOS管自身也有結(jié)電容)對EMC都可能有影響,這是重點(diǎn)注意的地方;此圖沒有Y電容,在MOS管正或者負(fù)防置Y電容也能很好濾去開關(guān)干擾;
 
對此電路有什么疑問的,可以提出來討論,在討論中彼此成長!
 
十三、電路設(shè)計(jì)與布板之PFC
 
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上圖是典型的BOOST PFC電路:
 
左邊綠色方框部分是驅(qū)動電路,和之前LLC拓?fù)潋?qū)動一樣,離MOS就近放置,原理圖上就體現(xiàn)出來。
 
右邊綠色虛線方框部分,是MOS管關(guān)斷尖峰吸收電路,一樣與MOS管構(gòu)成環(huán)路要最??;
 
另外二大重要環(huán)路,一是MOS管開通環(huán)路(虛線紅色圖),另一個是MOS管關(guān)斷環(huán)路(實(shí)線紅色圖);環(huán)路面積盡可能?。?/div>
 
十四、磁環(huán)在EMC中妙用
 
有的產(chǎn)品EMC很難在源頭上去處理的,可以采用磁環(huán)濾波,當(dāng)然我這里說的磁環(huán)有二個層面的意思,一方面是輸入輸出端的濾波電感,采用不同材質(zhì)磁環(huán),不同匝數(shù)會有對應(yīng)的效果,還有一方面意思是直接在輸入輸出線上套磁環(huán),有時能起到妙用,但不是在所有場合都能用,起碼還是能作為判斷依據(jù);
 
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上圖藍(lán)色和黑色線是輸出正負(fù)端,上面套了個磁環(huán),解決了輸出整流管引起的高頻端超出;有些時候端口的干擾在PCB板上加濾波器未必有效果,在輸出線上放磁環(huán)就有想不到的效果。
 
十五、PCB走線之關(guān)鍵信號
 
開關(guān)電源EMC過不了?PCB畫板工程師責(zé)任大了!
 
注意:
 
  1. CS信號(采樣信號):從采樣電阻R25,R26拉出,注意IC的地線以采樣電阻為基準(zhǔn),采樣電阻的正負(fù)差分走線拉倒IC CS腳以及IC 的GND腳。 
  2. 驅(qū)動信號從驅(qū)動電路拉倒IC驅(qū)動引腳,注意不要干擾到CS腳;如圖走線三根線并排走,并且將地線走在驅(qū)動先和CS線中間起到一定屏蔽作用; 
  3. 雙面板最好將IC一層鋪地屏蔽,鋪地的網(wǎng)絡(luò)一定要從IC GND引出,非關(guān)鍵信號GND可直接打過孔,關(guān)鍵信號地需要單點(diǎn)接地,直接接IC; 
  4. FB反饋網(wǎng)絡(luò)信號注意查分走線并且單點(diǎn)接IC; 
  5. RCD吸收網(wǎng)絡(luò)不要放在主回路; 
  6. VCC的整流濾波地需要接主功率地,二級濾波可接IC 地; 
  7. Y電容走線單獨(dú)接,不可與主功率混淆,避免干擾;
 
十六、主功率及控制部分地接線示意圖
 
開關(guān)電源EMC過不了?PCB畫板工程師責(zé)任大了!
 
可能很多人看到此圖,云里霧里的,大致介紹下:
 
  1. PFC的驅(qū)動和IC共地接PFC管,更具體點(diǎn)是接采樣電阻的地; 
  2. DC-DC部分的驅(qū)動地和控制地接DC開關(guān)管部分的采樣地; 
  3. 輔助源部分控制地接輔助源MOS管采樣第,MOS管地再接主功率地; 
  4. 各自IC的供電地通過輔助源EC濾波接IC地,注意RC濾波靠近IC; 
 
總結(jié):注意好各自的單點(diǎn)接地,地線不亂,是走線最重要的地方之一!??!
 
十七、電磁場屏蔽機(jī)理分析
 
圖一:磁場屏蔽原理
 
開關(guān)電源EMC過不了?PCB畫板工程師責(zé)任大了!
 
如圖對照:輸入和輸出的電場干擾可以通過電容傳輸耦合,若增加屏蔽板,則增加了C4的大小,并且C1也會減小,對電場干擾起到衰減的目的;
 
圖二:磁場屏蔽原理
 
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如圖:磁場屏蔽的特點(diǎn)和磁場不一樣,需要外殼屏蔽,電場只需要平面屏蔽板,故散熱器屏蔽帶來的是電場屏蔽,有的采用外殼封閉式電源則起到了一定磁場屏蔽;
 
磁場屏蔽原理,磁場通過屏蔽罩會改變磁路,導(dǎo)致磁力線向周圍擴(kuò)散,中間磁場干擾達(dá)到屏蔽目的;
 
十八、開關(guān)器件與EMC
 
對器件的認(rèn)識對EMC也有著重要的意義,比如MOS管,主開關(guān)MOS是很重要的EMC源頭之一,還有整流管的開通以及關(guān)斷也會產(chǎn)生高頻輻射(原理是電流產(chǎn)生磁場,變化的電流產(chǎn)生電場);當(dāng)然這里主要是介紹半導(dǎo)體開關(guān)器件,其他的電感變壓器就不做說明了;
 
開關(guān)器件哪些參數(shù)對EMC有重要影響,我們常說快管,慢管是以什么作為參照的呢?我們都知道快管開通損耗小,為了做高效率都喜歡用,但是為了EMC順利通過,不得不舍棄效率,降低開關(guān)速度來減弱開關(guān)輻射;
 
對于MOS管,開通速度是由驅(qū)動電阻與輸入結(jié)電容決定的;關(guān)斷速度是由輸出結(jié)電容與管子內(nèi)阻決定;
 
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開關(guān)電源EMC過不了?PCB畫板工程師責(zé)任大了!
 
參照以上兩圖,是不同型號的MOS管,對比下輸入結(jié)電容和輸出結(jié)電容,2400PF與800PF;780PF與2200PF;一看就知道第一個規(guī)格是快管,第二個是慢管,這時候決定開關(guān)速度還要與驅(qū)動電阻匹配;常規(guī)情況驅(qū)動電阻在10R-150R比較多,選取驅(qū)動電阻與結(jié)電容有關(guān),針對快板驅(qū)動電阻可適當(dāng)增大,慢管驅(qū)動電阻可適當(dāng)減?。?/div>
 
對于二極管,有肖特基二極管,快回復(fù)二極管,普通二極管,還有一種用的比較少的SIC二極管,開關(guān)速度SIC二極管幾乎為零,等于是沒有反向恢復(fù),開關(guān)輻射最小,并且損耗也最小,唯一的缺點(diǎn)就是價格昂貴,故很少用;其次就是肖特基二極管,正向壓降低,反向恢復(fù)時間短,依次是快回復(fù)和普通二極管;需要在損耗和EMC之間折中;一般可采取改吸收以及套磁珠等措施整改EMC;
 
十九、EMC之濾波器
 
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濾波器的架構(gòu)選擇對濾波器的影響很重要,在不同場合,濾波器是根據(jù)阻抗匹配來達(dá)到濾波效果,大家可根據(jù)此圖的原則參考選取如何濾波;比如最常用的輸出整流橋后采用π型濾波以及輸出端采用LC濾波器;
 
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濾波器的材質(zhì)對設(shè)計(jì)濾波電感也是至關(guān)重要,采用不同初始磁導(dǎo)率的材質(zhì)會在不同頻率段起作用,選錯材質(zhì)就完全失去應(yīng)有的效果;
 
二十、EMC之反激高頻等效模型分析
 
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先從最簡單的模型理解EMC:
 
EMC的路徑,當(dāng)然空間輻射是跟環(huán)路有關(guān),環(huán)路也是路徑構(gòu)造成的;分析出反激高頻等效模型,幫助理解EMC形成的機(jī)理;我們的測試接收設(shè)備會從L,N端接收傳導(dǎo),為了減小接收的干擾,就必須讓干擾通過地回路流通而不從L,N端口流向接收設(shè)備;這時候我們的EMI電感以及Y電容通過阻抗匹配就可以實(shí)現(xiàn);另外原邊的干擾可以通過原副邊Y電容,變壓器雜散電容以及大地耦合到副邊,形成更多的回路;當(dāng)然一些結(jié)電容參數(shù),如MOS管結(jié)電容,散熱器結(jié)電容也能構(gòu)成流通路徑;
 
二十一、輻射的形式以及頻率分布
 
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這個圖可能有些抽象,不過正好EMC是很難做到具體,需要給到我們一些啟示,可知:差模輻射是以環(huán)路的形式存在,而共模輻射是以天線的形式發(fā)射;因此正好印證前面說我們布板的時候開關(guān)環(huán)路的布局以及走線的時候不要走銳角,常規(guī)走45度,最好是圓弧走線,當(dāng)然走線效率會比較低;
 
這些原理基礎(chǔ)知識理解得好,對實(shí)際處理EMC工作以及布板很有用那個,如果沒這種意識,可能毫無用處,因?yàn)樘峁┎涣酥苯臃椒ǎ枰c其他知識想結(jié)合;
 
而且這里提的很多原理東西,在很多EMC資料中是看不到的,而且也沒這么集中,需要反復(fù)體會!
 
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如圖:一些頻率端與開關(guān)電源產(chǎn)生部位的關(guān)系,這只是一般規(guī)律,不要完全相信;既是規(guī)律又不能盡信是為什么?規(guī)律并不是在所有情況下成立,不同電源的差異也很大,所以原理是幫你分析,而不是按照方法去硬套;
 
二十二、EMC實(shí)例
 
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根據(jù)傳導(dǎo)實(shí)例,頻率的分布點(diǎn)關(guān)鍵是具體的數(shù)據(jù)與基頻之間的關(guān)系,這個測試完后,需要揣測這些數(shù)值的規(guī)律,可能能發(fā)現(xiàn)什么蛛絲馬跡;當(dāng)然對于這些頻率如何通過濾波器去解決的手段前面也說過了;
 
這里是給大家補(bǔ)充一些似乎很神秘的EMC它是怎么來的,感覺不再神秘,而不只是稀里糊涂的采用濾波器解決了問題!
 
 
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