如何降低電源模塊EMI

　　隨著電路集成化、模塊化，電路分析和設(shè)計可以說成是系統(tǒng)的分析和設(shè)計，EMI方案研究會對今后的電子產(chǎn)品性能提高有顯著影響。電子產(chǎn)品的日益普及，以及對電磁危害的逐漸認(rèn)識，減小電磁干擾EMI已經(jīng)成為了目前電子科學(xué)界的重要課題。下面分析下如何降低電源模塊EMI。

　　模塊電源產(chǎn)品通常設(shè)計用于通過國際無線電干擾特別委員會或CISPR和聯(lián)邦通信委員會（FCC）標(biāo)準(zhǔn)。CISPR標(biāo)準(zhǔn)通常僅涉及電磁兼容性（EMC）發(fā)射測試方法和限制。一般電源模塊都具有五面屏蔽，有效地包含相鄰組件的輻射發(fā)射。但是面向印刷電路板（PC）的第六側(cè)未被屏蔽，建議將接地平面放置在轉(zhuǎn)換器下方并連接到殼體上，可以控制轉(zhuǎn)換器發(fā)出EMI。

　　如：電源模塊采用金屬屏蔽結(jié)構(gòu)，廠家可以提供CE和RE數(shù)據(jù)表曲線，基極電鍍轉(zhuǎn)換器可提供更好的近場B場輻射保護(hù)。在大多數(shù)頻率下，基座電鍍轉(zhuǎn)換器比開放式框架設(shè)計安靜約10dB/μM。

　　降低EMI解決方案分析：

　　穩(wěn)壓器，通過源頭衰減傳導(dǎo)和輻射能量，讓電源設(shè)計人員高枕無憂。最小化CE的另一種方法是使模塊的電壓路徑相鄰并相互平行，對稱性始終是CE和EMI降低的良好形式，其下方有一個接地層，多條路徑也可以堆疊在一起。這類似于以雙絞線配置運(yùn)行兩條線，最適合消除共模噪聲。避免電路路徑在大環(huán)路中運(yùn)行，這將充當(dāng)天線。保持靠近電源導(dǎo)線，這將最大限度地減少環(huán)路面積并保持RE下降。

　　也可能需要外部輸入或輸出濾波器。如果是這樣，那么需要避免濾波器的雜散電感和電容產(chǎn)生的不良影響，不然可能會導(dǎo)致整個電源系統(tǒng)的不穩(wěn)定或性能下降。

　　DC/DC電源模塊的輸入是低頻時的恒定功率。隨著電壓降低，電流增加，這將在輸入源處呈現(xiàn)負(fù)阻抗。當(dāng)輸入濾波器的阻抗和功率模塊阻抗的組合變?yōu)樨?fù)時，轉(zhuǎn)換器將振蕩，從而導(dǎo)致不匹配。防止這種情況的一種方法是確保濾波器的輸出阻抗遠(yuǎn)小于所有頻率下功率模塊的輸入阻抗。

　　濾波器的諧振頻率顯示為ωf，其峰值與濾波器阻尼比成正比。因此，如果其最大阻抗接近功率模塊阻抗，則欠阻尼濾波器最有可能引起振蕩。轉(zhuǎn)換器輸出濾波器的諧振頻率顯示為ωo，任何外部輸出濾波器都會改變這一點(diǎn)。穩(wěn)健而穩(wěn)定的設(shè)計組合將是設(shè)計濾波器，使其峰值輸出阻抗（濾波器的諧振頻率）比功率模塊輸入阻抗（功率的諧振頻率）下降低十倍或更多模塊的輸出濾波器與任何外部輸出濾波器相結(jié)合。

　　X電容器連接在線路相位之間，可有效抵抗對稱干擾（差分模式）。Y電容器是EMI電容器，它們從輸入電源饋送到機(jī)殼接地，可有效抵抗非對稱干擾（共模）。有時它們也從每個轉(zhuǎn)換器的電源輸出端子連接到底盤接地。

　　同步電源模塊的好處是可以消除兩個或多個設(shè)備在彼此接近的頻率下工作所產(chǎn)生的拍頻。如果我們能夠以相同的頻率運(yùn)行多個電源模塊，則產(chǎn)生的任何EMC輻射都將具有相似的頻譜密度，從而更容易濾除該特定頻率。當(dāng)然，模塊電源必須有一個SYNCH引腳才能應(yīng)用外部頻率。某些模塊可以訪問內(nèi)部振蕩器，然后該振蕩器可用于驅(qū)動主/從配置中的其他模塊的SYNCH引腳。

　　有時將電源模塊或其他磁性元件旋轉(zhuǎn)90°（如變壓器和電感器），可以改善電源設(shè)計的EMI性能。即使是微妙的設(shè)計變化也會導(dǎo)致電源的EMI高于必要的EMI，設(shè)計人員需要了解噪聲源自何處，以及如何將噪聲降低到可接受的范圍。
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