电源技术培训资料

1 长虹欣锐介绍 开关电源的基本原理与应用开关电源的基本原理与应用 研发中心研发中心赵田才赵田才 20112011- -8 8 PDP事业部 研发中心 长虹欣锐介绍 开关电源的基本原理与应用开关电源的基本原理与应用 基础性培训资料基础性培训资料 赵田才赵田才 8 8- -2222 目目 开关电源的基本概念和分类开关电源的基本概念和分类 开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势 开关电源的一般拓扑结构开关电源的一般拓扑结构 PDPPDP- -TVTV电源的基本原理电源的基本原理 平板电视电源的主要测试指标平板电视电源的主要测试指标 开关电源系统排版的基本要求开关电源系统排版的基本要求 中国中国强制认证强制认证- -CCC CCC 电源的电源的EMCEMC设计和对策设计和对策 电源的安全设计电源的安全设计 PDP事业部 研发中心 录录 开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势 CCC CCC 开关电源的基本概念和分类开关电源的基本概念和分类 1、电源的重要性：电源就如人的心脏 2、开关电源的概念：凡是半导体功率器件作为开关 为另外一种形态的主电路都叫做开关变换器电路 定输出并有保护环节成为开关电源（SMPS ）; 3、离线式开关变换器（Off-Line Switching Converter 常称做开关整流器，它不单指整流的意义 （alternating current），DC（direct current 4、PWM开关变换器：凡是采用脉宽控制方式控制电子开关的的开关变换器 PDP事业部 研发中心 开关电源的基本概念和分类开关电源的基本概念和分类 电源就如人的心脏，是所有用电设备的动力； 凡是半导体功率器件作为开关，将一种电源形态转变成 为另外一种形态的主电路都叫做开关变换器电路，转变时用自动控制闭环稳 SMPS：Switching Mode Power Supply Line Switching Converter）:是AC-DC变换，也 它不单指整流的意义，而且整流后又作了DC-DC变换；AC direct current）； 凡是采用脉宽控制方式控制电子开关的的开关变换器； 开关电源的基本概念和分类开关电源的基本概念和分类 开关电源的分类： 1、按照控制方式分为：PWM方式、 2、按照是否采用变压器隔离可以分为 3、按照拓扑结构可以分为：BUCK、 桥）、FB（全桥）等； 4、按照激励方式可以分为：自激式和他激式 5、按照谐振方式可以分为：电压谐振式和电流谐振式 PDP事业部 研发中心 开关电源的基本概念和分类开关电源的基本概念和分类 、谐振方式和二者结合方式； 按照是否采用变压器隔离可以分为:隔离式和非隔离式 、BOOST、RCC（反激）、HB（半 自激式和他激式； 电压谐振式和电流谐振式； 开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势 确保设计的可靠性确保设计的可靠性： 验证余量验证余量 验证参数验证参数 分析和排除故障分析和排除故障： 高效率高效率、低噪声低噪声： 成本最优化成本最优化: : 满足标准满足标准: : 安全安全 质量质量 薄型化薄型化： 电源板上高度已经低于电源板上高度已经低于 高效率高效率： 上的效率上的效率 低待机功耗低待机功耗 平平，一般在一般在 高可靠性高可靠性 小时小时； 低成本低成本： PDP事业部 研发中心 开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势开关电源设计的要点和平板电视电源的趋势 ：LCDLCD电源板上高度已经低于电源板上高度已经低于8mm8mm；PDPPDP 电源板上高度已经低于电源板上高度已经低于17mm17mm； ：目前的整个电源系统可以实现目前的整个电源系统可以实现83%83%以以 上的效率上的效率； 低待机功耗低待机功耗：专用模块已经实现低于专用模块已经实现低于0.1W0.1W的水的水 一般在一般在0.5W0.5W以下以下； 高可靠性高可靠性：MTBF(MTBF(平均连续无故障时间平均连续无故障时间)10)10万万 ：单体电源的单位功率价格小于单体电源的单位功率价格小于0.50.5元元； 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 1、BUCK拓扑(降压式变换电路)： 重要公式:Vout=DxVin Vout=Vin-Ldi/dt(开关管打开时 PDP事业部 研发中心 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 开关管打开时) 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 2、BOOST拓扑结构(升压式变换电路 重要公式: Vout=Vin+Ldi/dt PDP事业部 研发中心 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 升压式变换电路): 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 1、PF的定义：在交流电路中， 电压与电流之间的相位差() 的余弦叫做功率因数，用符号 cos表示，在数值上，功率 因数是有功功率和视在功率的 比值，即cos=P/S 2、PFC技术：为了解决输入电 流波形畸变和降低电流谐波含 量，开关电源需要使用功率因 数校正（PFC）技术。PFC技术 使得电流波形跟随电压波形， 将电流波形校正成近似的正弦 波。 应用：以PFC(Power Factor Correction) PDP事业部 研发中心 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 未加PFC电路电网输入电压电流波形 PFC(Power Factor Correction)技术为例 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 典型的PFC控制模式DCM模式 PDP事业部 研发中心 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 1、一种峰值检测PFC控制框图 PDP事业部 研发中心 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 2 2、RCCRCC（反激拓扑结构反激拓扑结构） PDP事业部 研发中心 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 3 3、RCCRCC（反激拓扑结构反激拓扑结构）- -电流流向电流流向 PDP事业部 研发中心 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 电流流向电流流向、波形波形1 1 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 3 3、RCCRCC（反激拓扑结构反激拓扑结构）- -电流流向电流流向、 PDP事业部 研发中心 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 、波形波形2 2及全周期波形及全周期波形 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 4 4、LLCLLC（谐振半桥拓扑结构谐振半桥拓扑结构串联谐振方式串联谐振方式 在负载较重时原边电流看作近似为正弦波在负载较重时原边电流看作近似为正弦波 高次谐波可以忽略高次谐波可以忽略，只有基波的能量传到整只有基波的能量传到整 流器流器 负载较轻时负载较轻时，I IIN IN为非正弦波 为非正弦波，基波和高次基波和高次 谐波的能量一起传到整流器谐波的能量一起传到整流器 PDP事业部 研发中心 开关电源的基本拓扑结构开关电源的基本拓扑结构 串联谐振方式串联谐振方式） 在负载较重时原边电流看作近似为正弦波在负载较重时原边电流看作近似为正弦波, , 只有基波的能量传到整只有基波的能量传到整 基波和高次基波和高次 输入电压范围输入电压范围 工作电压范围工作电压范围 输入频率范围输入频率范围 最大交流输入电流最大交流输入电流根据电源设计规格确定根据电源设计规格确定 最大冷机启动冲击电流最大冷机启动冲击电流 电源效率电源效率（额定负载额定负载） 谐波电流谐波电流符合符合EN61000EN61000 1 1、输入特性输入特性： 待机功率待机功率：在在220Vac220Vac输入下输入下, ,输出功率输出功率470mW470mW PDPPDP- -TVTV电源的基本原理电源的基本原理 PDP事业部 研发中心 90Vac90Vac264Vac264Vac 100Vac100Vac240Vac240Vac 47Hz47Hz- -63Hz63Hz 根据电源设计规格确定根据电源设计规格确定，在在100Vac100Vac输入最大输出负载下测试输入最大输出负载下测试 60Amax60Amax 83% Min83% Min EN61000EN61000- -3 3- -2 /GB17625.1 D2 /GB17625.1 D类标准要求类标准要求 470mW470mW下下，输入功率输入功率1W1W 电源的基本原理电源的基本原理- -电源基本技术规格电源基本技术规格 名称名称输出电压输出电压调整率调整率 最小电流最小电流 （ 屏部屏部 分分 VsVs+207V+207V+/+/- -2%2% VaVa+55V+55V +/+/- -5%5% VgVg+15.2V+15.2V +/+/- -3%3% D5VD5V+5.2V+5.2V+/+/- -5%5% 机芯机芯 部分部分 V VAMP AMP +15.2V+15.2V A15.2VA15.2V+15.2V+15.2V+5%/+5%/- -3%3% V VSTB STB +5.2V+5.2V+/+/- -3%3%0.020.02 A5VA5V+5.2V+5.2V+/+/- -3%3% 2 2、输出特性输出特性： 注注：1 1、整机最大输入功率整机最大输入功率：在输入电压在输入电压100Vac100Vac PDPPDP- -TVTV电源的基本原理电源的基本原理 PDP事业部 研发中心 最小电流最小电流 （A A） 特征电流特征电流 （A A） 最大电流最大电流 （A A） 电压范围电压范围(V)(V) 0.10.11.21.21.41.4 AdjustableAdjustable （+200+200- -+210+210） 0.10.10.70.71.51.5 Adjustable Adjustable (+50(+50- -+57)+57) 0.10.1 0.30.30.50.5+14.75+14.75- -+15.7+15.7 0.10.10.50.52.02.04.944.94- -5.465.46 0.10.12 22.52.5+14.75+14.75- -+18+18 0.10.11.21.21.81.8+14.75+14.75- -+16+16 0.020.021.41.41.71.75.055.05- -5.355.35 0.10.13.33.33.83.85.055.05- -5.355.35 100Vac100Vac240Vac,240Vac,总输入功率总输入功率450W450W； 电源的基本原理电源的基本原理- -电源基本技术规格电源基本技术规格 PDPPDP- -TVTV电源的基本原理电源的基本原理 PM50H2000PM50H2000模组用开关电源模组用开关电源 PDP事业部 研发中心 电源的基本原理电源的基本原理- -电源图片电源图片 模组用开关电源模组用开关电源-HSP400HSP400- -5S015S01 HSP400HSP400- -5S015S01 PDP事业部 研发中心 5S015S01电源原理图电源原理图 PDPPDP电源的时序要求电源的时序要求 1 1、遥控开关机时序要求遥控开关机时序要求： REMOCON ONREMOCON ON ACAC Max 1sec Max 200ms Max 500ms 1.5 2.0sec1.5 2.0sec Max 60ms Rising : Max 400ms 5VSTB5VSTB ACDACD PS_ONPS_ON Relay SigRelay Sig D5VD5V VS_ONVS_ON (From Logic)(From Logic) VAVA Rising : Max 600ms VSVS PDP事业部 研发中心 电源的时序要求电源的时序要求 REMOCON OFFREMOCON OFF Max 60ms Min 30msMin 30ms Max 25ms PDPPDP电源的时序要求电源的时序要求 2 2、交流开关机时序要求交流开关机时序要求： ACAC Max 1sec Max 200ms Max 25ms Max 500ms 1.5 2.0sec1.5 2.0sec Max 60ms REMOCON ONREMOCON ON 5VSTB5VSTB ACDACD D5VD5V VS_ONVS_ON (From Logic)(From Logic) VAVA Rising : Max 600ms VSVS Rising : Max 600ms PS_ONPS_ON Relay SigRelay Sig PDP事业部 研发中心 电源的时序要求电源的时序要求 Max 60ms AC OFFAC OFF Min 40ms Min 30msMin 30ms Min 50ms Max 25ms Max 25ms 平板电视电源的测试平板电视电源的测试 控制 电路 线电压 VDS (Sat) 线电流 VGS 浪涌电流 纹波电流 浮地测量浮地测量 VDS 线电流谐波 功率因素 有功功率 视在功率 PDP事业部 研发中心 平板电视电源的测试平板电视电源的测试- -开关电源的测量开关电源的测量 VON 关断特性 纹波电压 DS X IDS= Power 测量参考地测量参考地 平板电视电源的测试 AP015 DC AP015 DC - - 50 MHz 50 MHz 电流探头电流探头 DXC100ADXC100A 差分探头对差分探头对 DA1855A 100Mz DA1855A 100Mz 差分放大器差分放大器 具全具全ProBusProBus 控制控制 备注备注：电源测试时的隔离电源测试时的隔离：在进行电源初级端测试时需要用隔离变压器进在进行电源初级端测试时需要用隔离变压器进备注备注：电源测试时的隔离电源测试时的隔离：在进行电源初级端测试时需要用隔离变压器进在进行电源初级端测试时需要用隔离变压器进 行隔离行隔离，以免造成危险以免造成危险；行隔离行隔离，以免造成危险以免造成危险； PDP事业部 研发中心 平板电视电源的测试-电源电性能测试系统 DSC015 DSC015 通道延迟校准通道延迟校准 PMA2PMA2电源分析软件电源分析软件 LeCroyLeCroy 数字示波器数字示波器 在进行电源初级端测试时需要用隔离变压器进在进行电源初级端测试时需要用隔离变压器进在进行电源初级端测试时需要用隔离变压器进在进行电源初级端测试时需要用隔离变压器进 平板电视电源的主要测试指标平板电视电源的主要测试指标 输入电压范围输入电压范围（Input Voltage Range ） 电压变化的范围； 工作电压范围工作电压范围（ Operation Voltage Range 求下的电压范围； 输入频率范围输入频率范围 （Input Frequency Range） 围，一般在47Hz-63Hz； 最大输入电流最大输入电流 （Maxium Input Current） 平均输入电流； 最大冲击电流最大冲击电流 （Maxium Impact Current）： 的最大电流； 电源效率电源效率（Power Supply Efficiency）： 入功率之比； 功率因数功率因数（Power Factor） ：在交流电路中 做功率因数，用符号cos表示，在数值上 即cos=P/S ; 待机功耗待机功耗(Stand-by Input Power)：在额定输入要求下整机处于待机时电源的输入功率 PDP事业部 研发中心 平板电视电源的主要测试指标平板电视电源的主要测试指标- -输入特性输入特性 ：电源系统允许的供电系统（市电）提供的 Operation Voltage Range）：电源系统在额定负载下符合客户标准要 ） ：供电系统（市电）提供的电源频率的范 ） ：电源系统在最低输入电压和最大负载下的 ）：一般是指用电器给电一瞬间在其内部产生 ）： 在一定的输出负载下，电源的输出功率与输 在交流电路中，电压与电流之间的相位差()的余弦叫 在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值， 在额定输入要求下整机处于待机时电源的输入功率； 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标 最大输出功率最大输出功率 (Maximum output power)： 额定输出功率额定输出功率(Output Power Rating)：电源可以在一定的环境温度下 的一定的功率，要求输出电压、纹波等指标满足标准 MTBF数值也满足一定的水准。 负载调整率负载调整率(Load Regulation): 当负载从最小变化到最大 压的变化率，百分比表示的输出电压的变化 交叉调整率交叉调整率（The definition of cross- 一个负载变化时引起的其他电压的变化率 最大纹波电压最大纹波电压(Maximum Ripple Voltage): 的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示 输出电压的保持时间输出电压的保持时间(Holding Time Of Output Voltage ) 某一输出电压下降到额定值的90%（或者70% 开关机时序开关机时序（Timing Sequence Of Power On 电压启动或者关断需要遵守的时间要求。 PDP事业部 研发中心 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -输出特性输出特性 ：各输出部分最大功率的总和； 电源可以在一定的环境温度下，持续的输出 纹波等指标满足标准，转换效率没有剧烈变化， 当负载从最小变化到最大，其它参数保持恒定时电 百分比表示的输出电压的变化。 -regulation）：多路输出电源中由于其中 一个负载变化时引起的其他电压的变化率。 Ripple Voltage):在额定输出电压和负载电流下，输出电压 通常以峰峰值或有效值表示。 (Holding Time Of Output Voltage ) ：当输入电压关断后， 70%）所经历的时间。 Timing Sequence Of Power On-off）：整机开关机过程中电源各输出 。 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标 欠压保护欠压保护（ Under Voltage Protection 保护，开关电源电路的一个特征，在输入输出端出现不正常的低电压时保护 开关电源和负载； 过压保护过压保护（Over Voltage Protection 护 ，开关电源电路的一个特征，在输入输出端出现不正常的高电压时保护 开关电源和负载； 过流保护过流保护（Over Current Protection 备自动断电，以保护设备。 过载保护过载保护（Over Power Protection ）： 点了电源就自动断电，以免出现过流损坏电源或者电脑的其他部件 值通常是额定功率的 1.3 倍左右。 短路保护短路保护（Short-circuit Protection 输出端出现短路时，电源系统自动关闭 种保护。 PDP事业部 研发中心 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -保护特性保护特性 Under Voltage Protection ）:包括输入欠压保护、输出欠压 在输入输出端出现不正常的低电压时保护 Over Voltage Protection）: :包括输入过压保护、输出过压保 在输入输出端出现不正常的高电压时保护 Over Current Protection）: :当输出电流超过设定电流时候，设 ）：指电源的负载继续上升，达到某个 以免出现过流损坏电源或者电脑的其他部件。 OPP circuit Protection ）：一种极端的过载保护，当电源 电源系统自动关闭，保证相关（主要）器件不损坏的一 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标 绝缘阻抗绝缘阻抗（Insulation Resistance 特别是在高压下，容易存在击穿等现象 500V100M 欧 ； 绝缘耐压绝缘耐压（ Insulation Voltage）： 出端，输入端和底板，输出端和底板之间的最大交流或直流电压 输入端和输出端之间的绝缘电压可达 安全距离安全距离 (Safe Distance ):为了防止人体触及或接近带电体等造成的 危险，在其间所需保持的空间距离 漏电流漏电流 (Sink Current )：开关电源中为了减少干扰 设有EMI滤波器电路。由于EMI电路的关系 后对地有一个微小的电流，这就是漏电流 标准输入电压要求下所流过的电流值 温升测试温升测试(Temp-rise Check)：在环境温度保持一定的情况下 测物体的温度进行测试并进行换算的一种测试 PDP事业部 研发中心 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -安全特性安全特性 Insulation Resistance） ：某绝缘体阻挡到底是多少 ， 容易存在击穿等现象，使得物体阻抗突然变化， DC ）：可连续(例1分钟)加到输入端和输 输出端和底板之间的最大交流或直流电压。一般 输入端和输出端之间的绝缘电压可达3000Vac ； 为了防止人体触及或接近带电体等造成的 在其间所需保持的空间距离。 开关电源中为了减少干扰，按照国标，必须 电路的关系，使得在开关电源在接上市电 这就是漏电流。电源一次侧和二次侧之间在 标准输入电压要求下所流过的电流值； 在环境温度保持一定的情况下，对于被 测物体的温度进行测试并进行换算的一种测试； 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标 电磁干扰测试电磁干扰测试（EMI Check)： 传导测试： 辐射测试： 谐波电流： 电磁抗干扰测试电磁抗干扰测试(EMS Check)： 浪涌试验： 射频电磁场辐射抗扰度： 射频场感应的传导骚扰抗扰度： 静电放电试验： 。 以上试验都属于型式试验。 PDP事业部 研发中心 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -电磁兼容特性电磁兼容特性 ： 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标 可靠性测试可靠性测试（Reliability Check）： MTBF（Mean time between failures）：在开关电源保持其电气特性和合理的平均故障间隔 时间的时间。用小时表示的开关电源的故障率 217F计算。 降额设计：为了提升电子设备的可靠性而常用 受的应力（电应力和温度应力）低于元器件本身的额定值 作寿命，提高使用可靠性的目的。 温升测试（Temp. Rise Check）：针对电源系统中关键器件或者组件的温度测试 量电源产品的安全性和可靠性。 高低温冲击测试(High-low Temperature Impact Check ) 保证器件不出现性能下降或者开裂等现象。当然不同的系统要求有很大的差别 工作环境工作环境(Operation Ambient) ： 周围温度周围温度（Ambient Temperature）: 目标温度和SMPS周围静止空气的温度，在距离电源最小为 根据MIL-STD-810E: 除了必要的支撑点，测试单元应完全出于空气的包围中 度梯度应为测量温度的2之内且不超过1每米 风道测试风道测试（Air Passage Check）: 根据电源系统所处环境的空气对流情况进行的模拟测试 确定风道设计是否合理。 PDP事业部 研发中心 开关电源的主要测试指标开关电源的主要测试指标- -其他特性其他特性 在开关电源保持其电气特性和合理的平均故障间隔 用小时表示的开关电源的故障率，通常在25和良好接地环境中用MIL-HDBK- 为了提升电子设备的可靠性而常用，主要是指构成电子设备的元器件使用中所承 低于元器件本身的额定值，以达到延缓其参数退化，增加工 针对电源系统中关键器件或者组件的温度测试，主要是考 low Temperature Impact Check )：模拟温度瞬变下进行的例行试验， 当然不同的系统要求有很大的差别。 在距离电源最小为100mm处测得。 测试单元应完全出于空气的包围中。周围空气的温 每米。 根据电源系统所处环境的空气对流情况进行的模拟测试，一般采用烟道法、蒸气法等，最终 开关电源开关电源PCBPCB排版的基本要求排版的基本要求 1 1、何为何为PCBPCB：（Printed Circuit Board ） 和其他电子组件的薄板。 2 2、分类分类： 1 1）根据电路层数分类根据电路层数分类：分为单面板、双面板和多层板 板，复杂的多层板可达十几层。 2 2）根据软硬进行分类根据软硬进行分类：分为普通电路板和柔性电路板 3 3、PCBPCB的原材料的原材料：覆铜箔层压板是制作印制电路板的基板材料 并能实现它们之间的电气连接或电绝缘。 4 4、PCBPCB的颜色和作用的颜色和作用：通常PCB的颜色都是绿色 （solder mask）的颜色。是绝缘的防护层， 确的地方。在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面 上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位置 5 5、器件的固定器件的固定：为了将零件固定在PCB上面， 基本的PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面 们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面 面上的，PCB的正反面分别被称为零件面（Component Side PDP事业部 研发中心 排版的基本要求排版的基本要求基础知识基础知识 ）印刷电路板：简单的说就是置有集成电路 双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层 分为普通电路板和柔性电路板。 覆铜箔层压板是制作印制电路板的基板材料。它用作支撑各种元器件， 的颜色都是绿色、棕色、红色或者黑色，这是阻焊漆 ，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正 在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面（silk screen）。通常在这上面会印 以标示出各零件在板子上的位置。 ，我们将它们的接脚直接焊在布线上在最 零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面这么一来我 这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一 Component Side）与焊接面（Solder Side）。 开关电源开关电源PCBPCB排版的基本要求排版的基本要求 电源电路的误动作电源电路的误动作，噪声噪声，损耗等与电路板的排版损耗等与电路板的排版 和安装条件有关和安装条件有关，所以必须注意电路板的排版和元所以必须注意电路板的排版和元 器件的安装器件的安装。 一般原则一般原则： 1 1、将流过高频电流的线路配粗线将流过高频电流的线路配粗线，元器件间用元器件间用 短线短线，以降低配线的阻抗以降低配线的阻抗。 2 2、如图所示如图所示，在对高频电流的回路部分的配线在对高频电流的回路部分的配线 要尽可能使回路的环内面积小要尽可能使回路的环内面积小。 3 3、电路中的地线电路中的地线，公共线是辐射噪声源之一公共线是辐射噪声源之一 尽可能使用粗尽可能使用粗，短的布线短的布线。 4 4、开关电源中存在高频开关电源中存在高频，高压的回路高压的回路， 安全规格的同时安全规格的同时，注意元件排版和安装间的距离注意元件排版和安装间的距离 电流从哪里来电流从哪里来，最快的让它到哪里去最快的让它到哪里去 PDP事业部 研发中心 排版的基本要求排版的基本要求布线和安装要求布线和安装要求 损耗等与电路板的排版损耗等与电路板的排版 所以必须注意电路板的排版和元所以必须注意电路板的排版和元 元器件间用元器件间用 在对高频电流的回路部分的配线在对高频电流的回路部分的配线， 公共线是辐射噪声源之一公共线是辐射噪声源之一， ，在考虑在考虑 注意元件排版和安装间的距离注意元件排版和安装间的距离。 最快的让它到哪里去最快的让它到哪里去！ 中国中国强制认证强制认证 国家质量总局国家质量总局（AQSIQAQSIQ）+ + 国家认证监委会国家认证监委会 CCCCCC中国中国强制认证强制认证CCC=China Compulsory CCC=China Compulsory CertificationCertification CCC CCC 共有共有9 9家认证机构家认证机构，其中涉及其中涉及 1 1：中国质量认证中心中国质量认证中心（CQCCQC 2 2：中国电磁兼容认证中心中国电磁兼容认证中心 EMCEMC 3C3C标志标志： PDP事业部 研发中心 强制认证强制认证- -CCCCCC 国家认证监委会国家认证监委会（CNCACNCA） CCC=China Compulsory CCC=China Compulsory 其中涉及其中涉及EMCEMC认证只有认证只有2 2家家： CQCCQC）Safety , Safety & EMCSafety , Safety & EMC 中国电磁兼容认证中心中国电磁兼容认证中心（CEMCCEMC） EMC, Safety & EMC, Safety & 中国中国强制认证强制认证 针对电视产品国家安全和针对电视产品国家安全和EMCEMC主要标准主要标准 1) GB49431) GB4943信息技术设备信息技术设备（包括电气事务设备包括电气事务设备 2) GB138372) GB13837声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性 限值及测量方法限值及测量方法 3) GB17625.1 3) GB17625.1 低压电气及电子设备发出的谐波电流限值低压电气及电子设备发出的谐波电流限值 （设备的每相输入电流设备的每相输入电流16A16A） 4 4）GB8898GB8898音频音频、视频及类似电子设备视频及类似电子设备 PDP事业部 研发中心 强制认证强制认证- -CCCCCC 主要标准主要标准： 包括电气事务设备包括电气事务设备）的安全的安全 声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性声音和电视广播接收机及有关设备无线电骚扰特性 低压电气及电子设备发出的谐波电流限值低压电气及电子设备发出的谐波电流限值 ） 视频及类似电子设备视频及类似电子设备 安全要求安全要求 电源的电源的EMCEMC设计和对策设计和对策 EMCEMC：（：（Electromagnetic CompatibilityElectromagnetic Compatibility EMIEMI产生的原因产生的原因：就是电源在工作过程中产生的高就是电源在工作过程中产生的高 它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源 EMCEMC包含了以下三个方面的含义包含了以下三个方面的含义： 1 1、EMIEMI电磁干扰电磁干扰：即处在一定环境中设备或系统即处在一定环境中设备或系统 应产生超过相应标准所要求的电磁能量应产生超过相应标准所要求的电磁能量 2 2、EMSEMS电磁敏感度电磁敏感度：即处在一定环境中设备或系统即处在一定环境中设备或系统 设备或系统能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰设备或系统能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰 或系统对于一定范围内的电磁能量不敏感或系统对于一定范围内的电磁能量不敏感 的运行的运行； 3 3、电磁环境电磁环境：即系统或设备的工作环境即系统或设备的工作环境 PDP事业部 研发中心 设计和对策设计和对策 Electromagnetic CompatibilityElectromagnetic Compatibility ）电磁兼容性设计电磁兼容性设计 就是电源在工作过程中产生的高就是电源在工作过程中产生的高di/dtdi/dt和高和高dv/dtdv/dt， 它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源； 即处在一定环境中设备或系统即处在一定环境中设备或系统，在正常运行时在正常运行时，不不 应产生超过相应标准所要求的电磁能量应产生超过相应标准所要求的电磁能量； 即处在一定环境中设备或系统即处在一定环境中设备或系统，在正常运行时在正常运行时， 设备或系统能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰设备或系统能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰，或者说设备或者说设备 或系统对于一定范围内的电磁能量不敏感或系统对于一定范围内的电磁能量不敏感，能按照设计性能保持正常能按照设计性能保持正常 即系统或设备的工作环境即系统或设备的工作环境。 电源的电源的EMCEMC设计和对策设计和对策 电磁干扰电磁干扰：EMIEMI（缩写词缩写词）由电磁骚扰引起的装置由电磁骚扰引起的装置 的降低的降低。 EMIEMI的定义是的定义是“由由引起引起的性能降低的性能降低 EMIEMI问题就它的基本形式而言由三个部分组成问题就它的基本形式而言由三个部分组成 扰的三个条件扰的三个条件： 1 1）发射器发射器，即发射电磁骚扰的源即发射电磁骚扰的源 2 2）感受器感受器，即表现出性能降低的敏感的装置即表现出性能降低的敏感的装置 做敏感源做敏感源； 3 3）耦合路径耦合路径：能够将干扰源产生的干扰能量传递到敏感源的路径能够将干扰源产生的干扰能量传递到敏感源的路径 因此因此，EMIEMI问题有两个关键的方面问题有两个关键的方面： 干扰源干扰源 耦合路径耦合路径 PDP事业部 研发中心 设计和对策设计和对策 由电磁骚扰引起的装置由电磁骚扰引起的装置、设备或系统性能设备或系统性能 的性能降低的性能降低”。这就意味着任何一个这就意味着任何一个 问题就它的基本形式而言由三个部分组成问题就它的基本形式而言由三个部分组成（如图所示如图所示）, ,即电磁干即电磁干 即发射电磁骚扰的源即发射电磁骚扰的源，也叫做干扰源也叫做干扰源； 即表现出性能降低的敏感的装置即表现出性能降低的敏感的装置、设备或系统设备或系统，也叫也叫 能够将干扰源产生的干扰能量传递到敏感源的路径能够将干扰源产生的干扰能量传递到敏感源的路径。 ：发射和敏感性发射和敏感性。 敏感源敏感源 耦合路径耦合路径 电源的电源的EMCEMC设计和对策设计和对策 开关电源噪声类型图开关电源噪声类型图 PDP事业部 研发中心 设计和对策设计和对策 电源的电源的EMCEMC设计和对策设计和对策 共模干扰共模干扰（CommonCommon- -mode Interferencemode Interference 之间的不希望有的电位差之间的不希望有的电位差； 差模干扰差模干扰（DifferentialDifferential- -mode Interferencemode Interference 体之间的不希望有的电位差体之间的不希望有的电位差。 如图如图（a a）所示所示，开关管开关管V1V1由导通变为截止状态时由导通变为截止状态时 为高电压为高电压，这个电压会引起共模电流这个电压会引起共模电流 CP1CP1充电充电，分布电容的充电频率即开关电源的工作频率分布电容的充电频率即开关电源的工作频率 电流总大小为电流总大小为（Icm1Icm1Icm2Icm2）。）。 如图如图（b b）所示所示，当当V1V1导通时导通时，差模电流差模电流 压器初级压器初级、开关管组成的回路流通开关管组成的回路流通。 通过地线通过地线，而通过输入电源线传输而通过输入电源线传输。 源线回路传输源线回路传输。 PDP事业部 研发中心 设计和对策设计和对策 mode Interferencemode Interference）定义为任何载流导体与参考地定义为任何载流导体与参考地 mode Interferencemode Interference）定义为任何两个载流导定义为任何两个载流导 由导通变为截止状态时由导通变为截止状态时，其集电极电压突升其集电极电压突升 这个电压会引起共模电流这个电压会引起共模电流Icm2Icm2向向CP2CP2充电和共模电流充电和共模电流Icm1Icm1向向 分布电容的充电频率即开关电源的工作频率分布电容的充电频率即开关电源的工作频率。则线路中共模则线路中共模 差模电流差模电流IdmIdm和信号电流和信号电流ILIL沿着导线沿着导线、变变 。由等效模型可知由等效模型可知，共模干扰电流不共模干扰电流不 。而差模干扰电流通过地线和输入电而差模干扰电流通过地线和输入电 电源的电源的EMCEMC设计和对策设计和对策 共模干扰和差模干扰产生图示共模干扰和差模干扰产生图示 PDP事业部 研发中心 设计和对策设计和对策 电源的电源的EMCEMC设计和对策设计和对策 输入滤波电路输入滤波电路 ： PDP事业部 研发中心