AC電源輸入傳導(dǎo)輻射低頻段超標(biāo)原因分析及整改方案！

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第一次測(cè)試波形

同事在做摸底EN 55014-1傳導(dǎo)輻射測(cè)試的時(shí)候，同事把第一次掃描結(jié)果通過儀器保存下來，并回傳給我如上圖，結(jié)果顯示在低頻時(shí)出現(xiàn)了明顯的超標(biāo)，差不多10db左右，很明顯了，還有很大的進(jìn)步空間或者說改進(jìn)空間很大。

分析一下，從上圖可以看到，1MHz以內(nèi)的傳導(dǎo)輻射超標(biāo)比較嚴(yán)重。較低頻率的電源線傳導(dǎo)輻射并不罕見，通常是由差模電壓噪聲引起的。這是由電流通過初級(jí)大量去耦電容和開關(guān)電路所呈現(xiàn)的阻抗所產(chǎn)生的。電源控制器的開關(guān)頻率通常在30kHz到250kHz的范圍內(nèi)，將其（及其諧波）置于這個(gè)較低頻率（<1MHz）范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。

經(jīng)過一番思考，告訴同事可以做一些嘗試。改善差模噪聲可以通過多種方式來實(shí)現(xiàn)，我習(xí)慣性從源頭上消除噪聲，在這種情況下，可以通過減小整流電路電容的阻抗來實(shí)現(xiàn)。和同事核對(duì)了一下BOM表，發(fā)現(xiàn)其選型的時(shí)候沒有關(guān)注電容的阻抗特性，我建議試試先把這些阻抗較大的去耦電容更換為低阻抗電解電容器例如Nichicon（尼吉康）PW系列。

02

第一次嘗試整改

經(jīng)過同事一通搗鼓，更換了一些電容器后，可以看到。在QP測(cè)量中取得了顯著改善，其中一些測(cè)量值下降了約10dB。平均檢波器讀數(shù)的改善不太明顯，特別是在550kHz左右，只有3dB的改善。很可能是因?yàn)槿ヱ铍娙萜鞯母哳l阻抗仍然存在問題。想了一下，2條路子，第1條再并聯(lián)一個(gè)合適高頻去耦電容器，第2條改善交流主電源輸入的濾波，以防止噪聲回流到電源線上。

對(duì)于差模噪聲的濾波可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)。最常見的方法是利用共模扼流圈的漏感與Live和Neutral之間的X類安全電容組成LC濾波器。

對(duì)于差模噪聲的濾波可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)。最常見的方法是利用共模扼流圈的漏感與帶點(diǎn)和中性點(diǎn)之間的X電容組成LC濾波器。漏感在幾十微亨的數(shù)量級(jí)，而共模電感通常是幾十毫亨的數(shù)量級(jí)。換句話說就是，一個(gè)10uH的漏感與470nF的電容器組合可以過濾掉頻率100kHz以上的噪聲。

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第二次嘗試整改

再次搗鼓一番，加上X電容，加上高頻濾波電容，可以看到頻率范圍內(nèi)又下降了約5dB左右。事實(shí)上，這種改進(jìn)在15MHz的頻率范圍內(nèi)都能看到。這將留下大約2dB的余量到平均限制線，這可能有點(diǎn)接近極限。進(jìn)一步改進(jìn)的選擇可能包括添加第二個(gè)X類電容器以形成pi濾波器，但由于差模噪聲的低阻抗，這種方法可能不太有效。另一種方法是添加一些電感以與大電容器形成LC濾波器。

總結(jié)：

PCB設(shè)計(jì)時(shí)騰出空間安裝更大的電容器和至少一個(gè)X電容的必要性。

審核編輯：劉清