开关电源EMC设计攻略

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简介:二线制隔离电源应用最为普遍,家用电器、电脑本本、灯、充电器什么的都是它,没PE线,要隔离,还有相当部分要PFC,甚至还有金属外壳的,最变态的还要无Y,这些无疑都增加了EMC设计的难度。

二线制隔离电源应用最为普遍,家用电器、电脑本本、灯、充电器什么的都是它,没PE线,要隔离,还有相当部分要PFC,甚至还有金属外壳的,最变态的还要无Y,这些无疑都增加了EMC设计的难度。

怎么弄呢?还是老办法,还是那一招:EMC接地

关于EMC接地,这个重要观念、这个基本的EMC方法应该不是我首先提出的吧?因此事无从考证,那就先复习一遍原帖的主要关键词:

哪是地?

EMC测试系统里,测试设备的供电端子就是地,包括L/N线和PE线,而相当多的开关电源只有L/N线(两线制系统),因此开关电源的输入端子就是地,而不是其他任何地方。

哪需要接地?

所有噪音源最好都接地,但是这是不可能的,因此要找到接地关键点。开关电源的输入端已经接地了,如果有外壳,那么外壳应该接地,还有呢?对于开关电源而言,最应该接地的地方是开关电源的输出端子,只要输出端子接地了,就相当于从电气的角度屏蔽了开关电源内部的噪音,同时使负载处于最安静的环境。简单说就是:EMC接地的设计目标是尽可能让输出与输入(高频)短路。

接地阻抗

接地阻抗最好为0,但这是不可能的,特别是在高频环境,典型的1/4波长振子天线的长度在100~300MHz频率下已经落到开关电源PCB布线长度范围内。因此,缩短接地线长度是减少接地阻抗的重要措施,即:最短路径连接。

接地噪音

显然,我们不可能将所有接地线长度都缩短到0,既然这些时候不能靠简单的连线来获得最小的接地阻抗,那么,如果这段连线上的高频电流足够小,也就等效于足够小的阻抗接地。因此,减少接地线的噪音就成了实现EMC接地的关键措施,即:最小噪音连接。

要领一:传导主要依靠差模滤波

要领二:辐射不要依靠共模滤波

共模滤波是一种堵截措施,本质上是增加干扰源与测试系统“地”之间的阻抗,越大越好,最好无限大(当阻抗增加到超过辐射天线对地等效阻抗时,方可显著减少通过共模回流路径的共模电流,达到削弱辐射强度的目的)。

要领三:EMC接地(不靠共模靠啥呢?就靠它)

EMC接地是一种疏导措施,本质上是减少干扰源与测试系统“地”之间的阻抗,越小越好,最好为0,也就是短路,也叫“接地”(直观的理解就是把辐射天线接地,让它不能辐射)。

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