電源傳導、輻射整改實例詳解

說到EMC的整改問題，很多工程師都會有很刻記憶：有的工程師認為不是自己設計的電路或自己布的pCB，那別人就對這個電源過EMC沒有更好的辦法，還有的一些工程師對電源的IC的功能情有獨鐘，他們可以分解出很多的情況，認為是這個IC的功能影響到了產品的EMC的指標。從本人做EMC的整改相關經驗來看不能認同這些朋友的意見。本人從事整改好幾年，經手整改過的產品有電源、陸軍標的逆變電源、工業電源，也有大功率的LED電源、音視頻產品，對這些產品的工作原理只大略知道，無論要怎么樣也比不上專職工程師，但相同可以把這些產品整改符合EMC的要求同時也讓各公司滿意。

最近幫一個公司整改了一個二十幾瓦的電源，本文結合探測的曲線描述整改的經過。

先上一個探測不通過的曲線：

圖1傳導探測的曲線

圖2空間輻射的V方向曲線

圖3空間輻射的H方向的曲線

以上這個電源是一個25W左右的開關電源，電源的電路圖因為客戶原由不方便上傳，但可以跟大家先說明一下，此電路用了一個0。1uF的X電容和一個30mH的共模電感。次級輸出加了一個50uH的工字電感。客戶整改要求整改辦法要能量產。

拿到產品后首先看了一下這個產品發現MOS管和雙向二極管所帶的散熱片都是沒有接入熱地的。（也就是電源初級邊的電解電容的負極。變壓器內有一層線圈繞制的屏蔽并接入熱地。

我的整改辦法，如下：

從傳導的曲線上1MHz前超標的情況可以看出差模電容X太小了，所以修改了X電容變成0。22uF。而1-5MHz之間也超標，所以新增共模電感到50mH,這項頻率超標一般緊要是有變壓器的漏感造成的。在變壓器的外面新增了一個屏蔽銅箔，并接入熱地。（同時做了別外一個變壓器，去除原變壓器內部的屏蔽層，改變了變壓器的繞線方式，在變壓器的外面做了屏蔽并接入熱地用備用）同時將MOS管和雙向二極管的散熱片也接入熱地。同時將MOS管的D、S兩腳間新增了一個101/1KV的電容，做完以上的整改辦法后做了一次探測。

圖4探測曲線

此圖為客戶原板上所用變壓器，我只在外面新增一個屏蔽層。探測可以通過不過余量很小惟有1dB。顯然來能保障批量加工可能造成的不確定性。

圖5為空間輻射的曲線V方向雖然也能通過但余量也是很小。

圖6為H方向的曲線，可以看到100-120MHz段還有超標的情況。

依據以上的情況我做了第二次修改，將變壓器更新成我前面提到過的改變了繞線方式的變壓器。用我的頻譜分解儀重新查看了一產品的變壓器的位置和MOS管的位置。發現MOS管的位置曲線不是有點高，并且成有規律的波形，如圖7：

于是用頻譜分別對MOS管的G、D、S三個腳接觸看一下是哪一個腳是輻射源，發現D極的輻射源最大。

于是我在D極上串了一個通用的插件磁珠。（￠3.5*8）再看MOS管的頻譜曲線如圖8:

大家可以看到此時MOS管的輻射分明減小而且更平穩了一些.于是第二次做了探測.結果如下:

從圖9可以看到此時的傳導已經非常的好,余量最小的為8.6dB.

圖10為V方向空間輻射曲線最小余量為8.3dB.

圖11為H方向的曲線余量更大。

經過兩次的修改該產品順利的符合了客戶要求的標準探測。最終的整改辦法為：

1．將MOS管，雙向二極管的散熱片面接入電源的熱地。

2．將X電容改為0.22uF。

3．將共模電感改為50mH.

4．在MOS管的D線電路的正面串入一個插件的磁珠。去消在D、S間并接的101電容。

5．將變壓器的繞線方式改變了一下，取消內部的屏蔽，而在外部加了一個屏蔽層。并接入熱地。

小結：其實EMC的整改緊要是電源的整改因為任何產品都要有電源來供電，此處沒有解決好一定會影響到其它的地方。不論有哪些產品它的輻射或傳導緊要有這個產品內部的敏感元器件造成的。關于電源產品緊要有的敏感元器件就是變壓器、MOS管、二極管。所以只要處理好這三個方面的協調問題EMC就不難搞定。而處理EMC的辦法概括來說就是：消除干擾源、切除干優傳導的途徑、疏導干擾源。

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