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超實(shí)用：預(yù)防和整改EMI的22個(gè)總結(jié)！
2024-12-05
作為工作于開關(guān)狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置，開關(guān)電源的電壓、電流變化率很高，產(chǎn)生的干擾強(qiáng)度較大;干擾源主要集中在功率開關(guān)期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對(duì)于數(shù)字電路干擾源的位置較為清楚;開關(guān)頻率不高(從幾十千赫和數(shù)兆赫茲)，主要的干擾形式是傳導(dǎo)干擾和近場(chǎng)干擾;而印刷線路板(PCB)走線通常采用手工布線，具有更大的隨意性，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。
1MHz以內(nèi)
以差模干擾為主，增大X電容就可解決。
1MHz～5MHz
差模共模混合，采用輸入端并一系列X電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標(biāo)并解決。
5MHz～10MHz
以共摸干擾為主，采用抑制共摸的方法。
10MHz～25MHz
對(duì)于外殼接地的，在地線上用一個(gè)磁環(huán)繞2圈會(huì)對(duì)10MHz以上干擾有較大的衰減。
25～30MHz
可以采用加大對(duì)地Y電容、在變壓器外面包銅皮、改變 PCBLAYOUT、輸出線前面接一個(gè)雙線并繞的小磁環(huán)，最少繞10圈，在輸出整流管兩端并RC濾波器。
30MHz～50MHz
普遍是MOS管高速開通關(guān)斷引起，可以用增大MOS驅(qū)動(dòng)電阻，RCD緩沖電路采用1N4007 慢管，VCC供電電壓用1N4007慢管來解決。
100～200MHz
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。
100MHz～200MHz
大部分出于PFCMOSFET及PFC二極管，現(xiàn)在MOSFET及PFC二極管串磁珠有效果，水平方向基本可以解決問題，但垂直方向就很無奈了。
開關(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。
設(shè)計(jì)開關(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;如開關(guān)管的漏極、集電極、初次級(jí)繞組的節(jié)點(diǎn)等。
2、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、開關(guān)管的散熱片等。
3、使噪音元件(如未遮蔽的變壓器線包、未遮蔽的變壓器磁芯、開關(guān)管等)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拥鼐€。
4、如果變壓器沒有使用電場(chǎng)屏蔽，要保持屏蔽體和散熱片遠(yuǎn)離變壓器。
5、盡量減小以下電流環(huán)的面積：次級(jí)(輸出)整流器、初級(jí)開關(guān)功率器件、柵極(基極)驅(qū)動(dòng)線路、輔助整流器等。
6、不要將門極(基極)的驅(qū)動(dòng)返饋環(huán)路和初級(jí)開關(guān)電路或輔助整流電路混在一起。
7、調(diào)整優(yōu)化阻尼電阻值，使它在開關(guān)的死區(qū)時(shí)間里不產(chǎn)生振鈴響聲。
8、防止EMI濾波電感飽和。
9、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。
11、使高頻輸入的 EMI 濾波器靠近輸入電纜或者連接器端。
12、保持高頻輸出的 EMI 濾波器靠近輸出電線端子。
13、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。
14、在輔助線圈的整流器的線路上放一些電阻。
15、在磁棒線圈上并聯(lián)阻尼電阻。
16、在輸出RF濾波器兩端并聯(lián)阻尼電阻。
17、在PCB設(shè)計(jì)時(shí)允許放1nF/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。
18、保持EMI濾波器遠(yuǎn)離功率變壓器，尤其是避免定位在繞包的端部。
19、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阻尼器可跨接在屏蔽繞組兩端。
20、空間允許的話在開關(guān)功率場(chǎng)效應(yīng)管的漏極和門極之間放一個(gè)小徑向引線電容器(米勒電容，10皮法/1千伏電容)。
21、空間允許的話放一個(gè)小的RC阻尼器在直流輸出端。
22、不要把AC插座與初級(jí)開關(guān)管的散熱片靠在一起。
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