开关电源EMC设计、测试及整改(下)

1、开关电源EMC设计、测试及整改（下）在大功率电源中有应用在大功率电源中有应用大电流大电流小电流小电流分布电容的影响分布电容的影响通常共模电感器中的寄生差模电感量大约是共模电感量的通常共模电感器中的寄生差模电感量大约是共模电感量的1%1%3%3%注：开关电源中用得较少，通常滤波电路中的差模电感不注：开关电源中用得较少，通常滤波电路中的差模电感不专门设置，就利用共模电感器里的剩余差模电感担任。专门设置，就利用共模电感器里的剩余差模电感担任。差模电感与共模电感的设计和制作过程是相似的，但是差模电感也差模电感与共模电感的设计和制作过程是相似的，但是差模电感也有它的特殊性有它的特殊性铁芯饱和铁芯饱和为了

2、判断差模电感制作完成后，在通过额定电流时，差模电感有没为了判断差模电感制作完成后，在通过额定电流时，差模电感有没有进入铁芯饱和区，一个简单方法就是电感前面串联一只能通过电有进入铁芯饱和区，一个简单方法就是电感前面串联一只能通过电感额定电流的电阻，然后在串联电路中通以全电流，用示波器观察感额定电流的电阻，然后在串联电路中通以全电流，用示波器观察电阻两端的电压波形。电阻两端的电压波形。由于电阻是一个线性元件，如果电感也是线性的，那么电路中的由于电阻是一个线性元件，如果电感也是线性的，那么电路中的电流也是线性的，在电阻两端观察到的波形将是线性的正弦波。电流也是线性的，在电阻两端观察到的波形将是线性的

3、正弦波。一旦铁芯出现饱和，电感线圈的电感量将减小，所以线路中的电一旦铁芯出现饱和，电感线圈的电感量将减小，所以线路中的电流瞬间要变大，在观察到的电流峰值附近会出现流瞬间要变大，在观察到的电流峰值附近会出现“峰化峰化”现象。现象。在这种情况下，要么减少线圈的匝数（适当减小线圈的电感量作在这种情况下，要么减少线圈的匝数（适当减小线圈的电感量作为折衷），要么改换截面更大的铁芯来防止出现铁芯的饱和。为折衷），要么改换截面更大的铁芯来防止出现铁芯的饱和。结论：任何一种绕法中，最要紧的是要避免第一匝和最后一匝相结论：任何一种绕法中，最要紧的是要避免第一匝和最后一匝相互靠近，以避免构成比较大的分布电容值。互

4、靠近，以避免构成比较大的分布电容值。原因：这两个部位的电压差最大，所体现的分布电容也越大。原因：这两个部位的电压差最大，所体现的分布电容也越大。所谓安规电容是指在使用场合中，即电容器失效，也不会产所谓安规电容是指在使用场合中，即电容器失效，也不会产生电击和危及人身安全。生电击和危及人身安全。在电容器的选择时除了要注意其使用的额定电压和安全要求在电容器的选择时除了要注意其使用的额定电压和安全要求外，还要注意阻抗特性外，还要注意阻抗特性1 15MHz5MHz之下是差模干扰之下是差模干扰1 15MHz5MHz之上是共模干扰之上是共模干扰滤波器应避免与开关电源的输出靠得过近，尤其是开关电源的交滤波器应

5、避免与开关电源的输出靠得过近，尤其是开关电源的交流电流输入线绝对不能与开关电源的直流稳压输出线捆扎在一起。流电流输入线绝对不能与开关电源的直流稳压输出线捆扎在一起。电磁兼容故障诊断和常用处理方法先拔掉设备的信号电缆，进而判断设备的辐射发射超标情况先拔掉设备的信号电缆，进而判断设备的辐射发射超标情况有没有变得合格。有没有变得合格。如果辐射发射的指标变得合格了，则说明设备的辐射发射是如果辐射发射的指标变得合格了，则说明设备的辐射发射是由于信号电缆把射频信号带出来的。既然是辐射发射，发射由于信号电缆把射频信号带出来的。既然是辐射发射，发射的频率一般都比较高，这种情况以共模发射的可能性为较大。的频率一

6、般都比较高，这种情况以共模发射的可能性为较大。为了准确定位，应逐束（进而要逐根）电缆进行检查，以便为了准确定位，应逐束（进而要逐根）电缆进行检查，以便确定是由哪一束还是哪几束电缆将射频信号带出来的确定是由哪一束还是哪几束电缆将射频信号带出来的依据：要产生辐射发射，除了要有骚扰的发射源以外，还必依据：要产生辐射发射，除了要有骚扰的发射源以外，还必须有辐射的天线，而信号电缆以及接下去要讲到的电源电缆须有辐射的天线，而信号电缆以及接下去要讲到的电源电缆就可能是一些非常好的被动辐射天线就可能是一些非常好的被动辐射天线结论：结论：(1)(1)印刷板上的高频印刷板上的高频和高速线路宜布得短和高速线路宜布得

7、短些；些；(2)(2)信号线和地信号线和地线宜布得近些；线宜布得近些；(3)(3)在主频够用的前在主频够用的前提下，频率宜用得低提下，频率宜用得低些。些。3)3)在线路板下放置一块金属板，金属板与线路板之间的距离尽量小在线路板下放置一块金属板，金属板与线路板之间的距离尽量小改善电路的辐射情况原改善电路的辐射情况原因：紧贴的金属板与印因：紧贴的金属板与印刷电路板（这里特别是刷电路板（这里特别是信号输出线）之间构成信号输出线）之间构成了一个较大的电容，与了一个较大的电容，与之对应的容抗较小，阻之对应的容抗较小，阻止了信号的辐射。止了信号的辐射。顺便指出，对外辐射小顺便指出，对外辐射小的布局，必定对

8、外界的的布局，必定对外界的辐射电磁场有较强的抗辐射电磁场有较强的抗干扰能力。因此在印刷干扰能力。因此在印刷电路板下方复一块紧贴电路板下方复一块紧贴金属板的办法也将有助金属板的办法也将有助于电路提高抗干扰能力于电路提高抗干扰能力（抗辐射电磁场干扰，（抗辐射电磁场干扰，抗静电干扰和抗脉冲群抗静电干扰和抗脉冲群干扰）。干扰）。4)4)必要时可以对机箱进行导电性喷涂，特别要注意在结合部分的缝隙必要时可以对机箱进行导电性喷涂，特别要注意在结合部分的缝隙也要进行喷涂，保证机箱有导电性的连接。也要进行喷涂，保证机箱有导电性的连接。间接放电主要是通过由放电产生的电磁场来影响间接放电主要是通过由放电产生的电磁场来影响设备的工作：设备的工作： 外壳有屏蔽作用的设备肯定比不屏蔽的要好；外壳有屏蔽作用的设备肯定比不屏蔽的要好； 即使外壳不屏蔽也不等于该设备一定会在外即使外壳不屏蔽也不等于该设备一定会在外界电磁场的作用下出现误动作，这主要取决界电磁场的作用下出现误动作，这主要取决于：于： a a、该设备的布线和印刷电路板布局对电磁场、该设备的布线和印刷电路板布局对电磁场的敏感情况；的敏感情况； b b、敏感部位与放电板（指试验用的垂直和水、敏感部位与放电板（指试验用的垂直和水平耦合板）的相对距