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开关电源的电磁搅扰防制技能――传导篇

1前言电源产品在做验证时,经常会遭遇到电磁干扰(EMI)的问题,有时处理起来需花费非常多的时间,许多工程师在对策电磁干扰时也是经验重于理论,知道哪

1前语

电源产品在做验证时,经常会遭遇到电磁搅扰(EMI)的问题,有时处理起来需花费十分多的时刻,许多工程师在对策电磁搅扰时也是经历重于理论,知道哪个频段要对策那些组件,但关于理论上的剖析却很短缺。笔者从事开关电源规划多年,希望能藉由之前对策的经历与相关理论基础做个收拾,让现在正从事或未来想从事开关电源规划的人员对电磁搅扰防制技能能有开始的知道。

开关电源的电磁搅扰测验可分为传导测验与辐射测验,一般开关电源的传导测验频段是指150K~30MHz之间,而辐射搅扰的频段是指30M~300MHz,300MHz之后的频段一般皆不是电源所发生,因而大都能够给予疏忽。

下面内容章节包含开关电源的传导测验法规,测验与量测办法,基本概念,按捺传导搅扰的滤波器规划,布线与变压器规划等章节。

2传导测验的法规

传导的法规因产品其他不同,其所适用之条文亦不同,一般是运用欧洲的EN-55022或是美国的FCC part15来界说其约束线,又能够区分为CLASS A与CLASS B两种规范,CLASS A为产品在商业与工业区域运用,CLASS B为产品在住所及家庭区域运用,笔者所规划的产品为3C的家用电源,传导测验频段为150K~30MHz,在产品测验前请先承认请求的安规为何,不同的安规与等级会有不同的规范线。

图1举例为EN-55022 CLASS B的约束线图,赤色线为准峰值(QP,Quasi-peak)的约束线,粉赤色为均匀值(AV,Average)的约束线,传导测验终究的目地,便是测验的机台能够彻底的低于其约束线,不管是QP值或AV值;一般在请求安规时,尽管只要在约束线下方即可请求,但大都都会做到低于2dB的差错以防备测验场所不同所导致的差异,而客户端有时会要求必需低于4~6dB来防备产品大量生产后所发生的差错。

图1

图2

图2为一量测后的比如,一般量测时都会先用峰值量测,因峰值量测是最简略且快速的办法,量测仪器以9KHz为一单位,在150K~30MHz之间用坚持最大值(maximum hold)的办法来得到传导的峰值读值,用此来承认电源的最大峰值然后再依此去抓最高峰值的实践QP,AV值来削减扫描时刻,图2的蓝色曲线为准峰值的峰值量测成果,一般在峰值量测完后会再对较高的6个频率点做准峰值(QP)与均匀值(AV)的量测,就好像图2所标明。

峰值与准峰值的不同在于:峰值量测是不管经常出现或是偶然出现的信号皆被以最大值的办法置在接收器的读值中,而准峰值量测是指在一时刻内取数次此频段的脉冲信号,若某频率的信号在一段时刻内重复出现率较高,才会得到较高之量测值;均匀值则是对此频段的振幅取均匀值,典型的频谱剖析仪可将带宽设定在30Hz左右来得到最实在的均匀信号。

QP与AV相较于峰值,其侦测值必定较低,若一开始的峰值量测已有满足的余度则不必再做单点的QP和AV量测。

现在的IC为了EMI传导的防制,在操作频率上都会做抖频的功用,像是IC主频为65KHz,但在操作时会以65KHz正负6K做改变,藉此来将差模倍频的信号打散,不会会集在单一根频率上,假如没有抖频功用,差模搅扰在主频的倍频时会出现单根很厚实的QP与AV,好像图2的157KHz,仪器看到的峰值满高的,但读起来还仍有9dB以上的余度。

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