关于EMC设计中注意事项

QCTS2020陈峰

以AC/DC开关电源传导整改为例：

• 传导测试中150KHZ-1MHz以差模干扰为主，1MHz-5MHz差模和共模共同起作用，5MHz 以上频点基本上是共模干扰；
• 适当加大X电容可以优化150KHZ频点附近总超标的问题。
• 1MHz以下超标可以加大PFC输入部分的单绕组电感的电感量。
• 200KHz左右主要是漏感产生的尖刺；
• 在共模电感上并联一个几Ｋ到几十Ｋ电阻，对拟制150KHZ-1MHz频点有帮助。
• 共模电感的两边感量不对称，可引起传导150KHZ-3MHZ超标。
• 20MHz左右主要是电路开关的噪声。
• 在PCB设计时应将变压器和共模电感隔开一些以免互相干扰。
• 三线输入的电源设计总将L、N进线接地的Y电容容量从2.2nF减小到471。
• 对于有两级滤波的可将后级0.22uFX电容去掉，有时前后X电容会引起震荡。
• 将共模电感前加一对小的几百uH差模电感。
• 1-5MHz超标，对于差模干扰超标可调整X 电容量,添加差模电感器，调差模电感量。
• 对于无Y电容电源，干扰在1M以前的共模干扰也非常厉害。
• 绕制变压器时将所有同名端放在一边，可降低1.0MHZ-5.0MHZ传导干扰。
• 对于小功率电源用两个差模电感，减少差模电感匝数可降低传导1MHZ以下干扰。
• 加大Y电容，可降低传导中段1MHZ-5MHZ的共模干扰。
• 在输入端滤波电容上并联小容量高压贴片电容，可降低传导中段1MHZ-5MHZ干扰。
• 在变压器初级绕组上并绕一个屏蔽绕组，屏蔽绕组的一端接电源端另外一端通过一个电容接到地，对高频干扰有降低作用。
• 通常通过加大Ｙ电容容值将传导干扰降下来了，那么也可以改变变压器绕法来改良，如在初次级间加多几层胶带。
• 将变压器电感量适当加大，可降低开关电源在半载时的传导干扰。
• 将次级的辅助绕组用来屏蔽初级主绕组，可降低传导3-15MHZ干扰。
• 在变压器的输入电压脚加一个小电容，可降低传导25MHZ-30MHZ干扰。
• 可在MOS管D 端对地接一个101的电容，可降低传导25MHZ-30MHZ干扰。
• 传导后段25MHZ超标可在输出端加共模电感 。
  

以AC/DC开关电源辐射整改为例：

• 30MHz-50MHz 普遍是MOS 管高速开通关断引起，50MHz-100MHZ 普遍是输出整流管反向恢复电流引起，再往上开关电源辐射量基本很小，一般都可以通过标准。
• RCD 缓冲电路采用1N4007 慢管，可降低30MHz-50MHz辐射干扰。
• VCC 供电电压用1N4007 慢管，可降低30MHz-50MHz辐射干扰。
• 在MOS的D端对地接一个小的吸收电容，可降低30MHz-50MHz辐射干扰。
• 在变压器的输入电压脚加一个小电容，可降低30MHz-50MHz辐射干扰。
• PCB Layout 时大电解电容，变压器，MOS 构成的电路环尽可能的小。
• 变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。
• 调整输出整流管的吸收电路参数，可以改善50MHz以上的干扰。
• 改变初次级间跨接Y电容支路的阻抗，如串接适当的电阻，可以改善50MHz以上的干扰。
• 变压器绕制时增加屏蔽铜箔可以抑制向空间辐射。
  

当然每个设计由于PCB Layout、选用的物料、负载的应用场景等不同，测试过程中遇到的问题也不尽相同，对应的解决措施也可能不同，以上仅供参考。

另外，在整改开关电源EMC时，传导和辐射要同时去看，整改传导的措施有可能会对辐射造成影响，反之相同，所以同样的频点超标，解决的办法并不唯一，需要全程对整个系统影响最小的方案。另外提示，整改EMC后最好对电源的效率、动态相应、负载调整率等关键指标需要负责，以免整改方案对这些重要指标造成不好的影响。