電源傳導(dǎo)、輻射整改實(shí)例 - 全文

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　　說(shuō)到EMC 的整改問(wèn)題，很多工程師都會(huì)有很刻記憶：有的工程師認(rèn)為不是自己設(shè)計(jì)的電路或自己布的PCB，那別人就對(duì)這個(gè)電源過(guò)EMC 沒(méi)有更好的方法，還有的一些工程師對(duì)電源的IC 的功能情有獨(dú)鐘，他們可以分析出很多的情況，認(rèn)為是這個(gè)IC 的功能影響到了產(chǎn)品的EMC 的指標(biāo)。從本人做EMC 的整改經(jīng)驗(yàn)來(lái)看不能認(rèn)同這些朋友的意見(jiàn)。本人從事整改好幾年，經(jīng)手整改過(guò)的產(chǎn)品有電源、陸軍標(biāo)的逆變電源、工業(yè)電源，也有大功率的LED 電源、音視頻產(chǎn)品，對(duì)這些產(chǎn)品的工作原理只大略知道，無(wú)論如何也比不上專(zhuān)職工程師，但一樣可以把這些產(chǎn)品整改符合EMC的要求同時(shí)也讓各企業(yè)滿意。

　　最近幫一個(gè)企業(yè)整改了一個(gè)二十幾瓦的電源，本文結(jié)合測(cè)試的曲線描述整改的經(jīng)過(guò)。

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　　先上一個(gè)測(cè)試不通過(guò)的曲線：上圖是傳導(dǎo)測(cè)試的曲線。

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　　上圖是空間輻射的 V 方向曲線

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　　上圖是空間輻射的 H 方向的曲線

　　以上這個(gè)電源是一個(gè) 25W 左右的開(kāi)關(guān)電源，電源的電路圖因?yàn)榭蛻粼虿环奖闵蟼?，但可以跟大家先說(shuō)明一下，此電路用了一個(gè)0。1uF 的X 電容和一個(gè)30mH 的共模電感。次級(jí)輸出加了一個(gè)50uH 的工字電感?？蛻粽囊笳姆桨敢芰慨a(chǎn)。

　　拿到產(chǎn)品后首先看了一下這個(gè)產(chǎn)品發(fā)現(xiàn) MOS 管和雙向二極管所帶的散熱片都是沒(méi)有接入熱地的。(也就是電源初級(jí)邊的電解電容的負(fù)極。變壓器內(nèi)有一層線圈繞制的屏蔽并接入熱地。

　　我的整改方案，如下：

　　從傳導(dǎo)的曲線上 1MHz 前超標(biāo)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(biāo)，所以增加共模電感到50mH ,這項(xiàng)頻率超標(biāo)一般主要是有變壓器的漏感造成的。在變壓器的外面增加了一個(gè)屏蔽銅箔，并接入熱地。(同時(shí)做了別外一個(gè)變壓器，去除原變壓器內(nèi)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(shí)將 MOS 管和雙向二極管的散熱片也接入熱地。同時(shí)將MOS 管的D、S 兩腳間增加了一個(gè)101/1KV的電容，做完以上的整改方案后做了一次測(cè)試。

　　曲線見(jiàn)下面：

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　　此圖為客戶原板上所用變壓器，我只在外面增加一個(gè)屏蔽層。測(cè)試可以通過(guò)不過(guò)余量很小只有 1dB。顯然來(lái)能保障批量生產(chǎn)可能造成的不確定性。

　　下圖為空間輻射的曲線 V 方向雖然也能通過(guò)但余量也是很小。

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　　下圖為 H 方向的曲線，可以看到100-120MHz 段還有超標(biāo)的情況。

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　　根據(jù)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(guò)的改變了繞線方式的變壓器。用我的頻譜分析儀重新查看了一產(chǎn)品的變壓器的位置和MOS 管的位置。發(fā)現(xiàn)MOS 管的位置曲線不是有點(diǎn)高，并且成有規(guī)律的波形

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　　于是用頻譜分別對(duì) MOS 管的G、D、S 三個(gè)腳接觸看一下是哪個(gè)腳是輻射源，發(fā)現(xiàn)D 極的輻射源最大。

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

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　　大家可以看到此時(shí) MOS 管的輻射明顯減小而且更平穩(wěn)了一些.于是第二次做了測(cè)試.結(jié)果如下:

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　　從上圖可以看到此時(shí)的傳導(dǎo)已經(jīng)非常的好,余量最小的為8.6dB.

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　　上圖為 V 方向空間輻射曲線最小余量為8.3dB.

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　　上圖為H 方向的曲線余量更大。

　　經(jīng)過(guò)兩次的修改該產(chǎn)品順利的符合了客戶要求的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。最終的整改方案為：

　　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(gè)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(nèi)部的屏蔽，而在外部加了一個(gè)屏蔽層。并接入熱地。

　　小結(jié)一下：其實(shí) EMC 的整改主要是電源的整改因?yàn)槿魏萎a(chǎn)品都要有電源來(lái)供電，此處沒(méi)有處理好一定會(huì)影響到其它的地方。不論是什么產(chǎn)品它的輻射或傳導(dǎo)主要有這個(gè)產(chǎn)品內(nèi)部的敏感元器件造成的。對(duì)于電源產(chǎn)品主要有的敏感元器件就是變壓器、MOS 管、二極管。所以只要解決好這三個(gè)方面的協(xié)調(diào)問(wèn)題EMC 就不難搞定。而解決EMC 的方法概括來(lái)說(shuō)就是：消除干擾源、切除干優(yōu)傳導(dǎo)的途徑、疏導(dǎo)干擾源。

　　a.消除就是用將干擾源通過(guò)熱能的方式損耗掉，這種是制本的方式。

　　b.切除干擾傳導(dǎo)的途徑就是將干擾向外傳遞的路徑切斷，使其無(wú)法向外干擾，也就是我們常做的濾波，屏

　　蔽等方法。

　　c.疏導(dǎo)干擾源這種就是將干擾源引到不是敏感的元器件上如旁路，去藉，接地等方式.