您好！歡迎光臨烜芯微科技品牌官網(wǎng)！

深圳市烜芯微科技有限公司

ShenZhen XuanXinWei Technoligy Co.,Ltd
二極管、三極管、MOS管、橋堆

全國(guó)服務(wù)熱線：18923864027

  • 熱門(mén)關(guān)鍵詞：
  • 橋堆
  • 場(chǎng)效應(yīng)管
  • 三極管
  • 二極管
    • 電源模塊EMC設(shè)計(jì)解析
    • 發(fā)布時(shí)間：2021-05-06 14:26:07
    • 來(lái)源：
    • 閱讀次數(shù)：次
    電源模塊EMC設(shè)計(jì)解析
    眾所周知，EMC 是指電磁兼容測(cè)試，指設(shè)備所產(chǎn)生的電磁能量既不對(duì)其它設(shè)備產(chǎn)生干擾，也不受其他設(shè)備的電磁能量干擾的能力。隔離電源模塊的 EMC 測(cè)試包含 EMI（電磁干擾）測(cè)試和 EMS（電磁抗擾度）測(cè)試兩項(xiàng)，那么如何保證電源模塊的 EMC 性能呢？這里將為大家揭曉。
    1、EMC 簡(jiǎn)介
    EMI 電磁干擾指被測(cè)設(shè)備對(duì)周?chē)O(shè)備產(chǎn)生干擾的能力，主要包括傳導(dǎo)騷擾 CE、 輻射騷擾 RE。電源模塊的 EMS 電磁抗擾度指由于在正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)備或系統(tǒng)能承受相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)的電磁能量干擾，根據(jù)國(guó)標(biāo)根據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T 16821-2007 《通信用電源設(shè)備通用試驗(yàn)方法》中規(guī)定電源模塊測(cè)試主要包括群脈沖抗擾度（EFT）、浪涌抗擾度（SURGE）、靜電放電抗擾、輻射抗擾度等項(xiàng)目。
    EMC 的產(chǎn)生必須具備的三要素，干擾源、傳輸介質(zhì)以及敏感設(shè)備，如下圖 1 所示。三者缺一個(gè)都構(gòu)不成 EMC 問(wèn)題，那么電源模塊的設(shè)計(jì)中僅需針對(duì)其中一個(gè)方面進(jìn)行整改即可實(shí)現(xiàn) EMC 防護(hù)，例如從干擾源進(jìn)行根除、改善傳輸介質(zhì)避免干擾傳遞或?qū)⒚舾性O(shè)備遠(yuǎn)離干擾源等方法。
    電源模塊EMC
    圖 1  EMC 三要素
    2、EMC 干擾防護(hù)第一式——電路設(shè)計(jì)
    高功率密度、高轉(zhuǎn)換效率的電源模塊一般都是開(kāi)關(guān)電源，在開(kāi)關(guān)管開(kāi)通、關(guān)斷時(shí)，電壓和電流都會(huì)被斬波，造成較大瞬態(tài)變化（di/dt、dv/dt），所以電源模塊不論其使用什么樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，只要是開(kāi)關(guān)電源，其都會(huì)產(chǎn)生一定程度的 EMC 干擾如圖 2 所示。
    電源模塊EMC
    圖 2  開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)拓?fù)渑c斬波
    電源模塊的 EMC 性能可通過(guò)優(yōu)化自身拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和規(guī)范 PCB 設(shè)計(jì)進(jìn)行提升。例如：
    l 電路設(shè)計(jì)中，以先保護(hù)后濾波為原則，保護(hù)器件應(yīng)放置在離產(chǎn)品的靜電導(dǎo)入口最近的地方；
    拓?fù)湓O(shè)計(jì)中，選擇連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）的拓?fù)?，例?Boost、全橋、推挽等拓?fù)洌?/div>
    在電路防護(hù)方面，開(kāi)關(guān)管建議加 RC 吸收電路和 RCD 吸收電路，且靠近開(kāi)關(guān)管放置，從而降低尖峰電壓，在 EMC 傳輸路徑上使用π型濾波和全波整流電路等濾波電路，具體可參考圖 3；
    lPCB 設(shè)計(jì)中，盡可能地大面積鋪地，并且盡量減小對(duì)地平面的分割，減小回路面積，從而降低干擾。避免出現(xiàn)大面積孤立銅區(qū)，大面積孤立銅區(qū)會(huì)因電磁等原因影響模塊的可靠性；減少布線的長(zhǎng)度，從而減小動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)處電感，避免產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場(chǎng)。
    電源模塊EMC
    圖 3  電源模塊 EMC 優(yōu)化拓?fù)?/div>
    3、EMC 干擾防護(hù)第二式——器件選擇
    電源模塊的元器件選擇會(huì)直接的影響模塊的整體性能，接下來(lái)將為大家從電源芯片、高頻變壓器、場(chǎng)效應(yīng)管以及共模電感等方面介紹，具體如下所示。
    高頻變壓器：應(yīng)保證直流損耗低、交流損耗低，漏感小，并且需要良好的繞組布局讓繞組之間有良好的屏蔽，從而使開(kāi)關(guān)電源工作時(shí)，在漏極產(chǎn)生的尖峰盡可能的小；
    場(chǎng)效應(yīng)管：關(guān)注其導(dǎo)通電阻和低柵極電荷兩項(xiàng)參數(shù)，這兩項(xiàng)即影響模塊的 EMC 性能也影響整體的效率，所以要做好兩者的平衡；
    共模電感：與其他無(wú)源器件相同，關(guān)注其電參數(shù)，例如額定電壓、額定電流、電感量以及漏感等參數(shù)
    濾波電容：應(yīng)用于輸入端進(jìn)行濾波；應(yīng)用于輸出端吸收開(kāi)關(guān)頻率及高次諧波電流分量，需求趨勢(shì)是小型大容量化、高頻低阻抗化以及高耐壓；
    壓敏電阻：要求最大直流工作電壓大于電源及信號(hào)線直流工作電壓。
    電源模塊EMC
    圖 4  電源模塊部分元器件
    4、EMC 干擾防護(hù)第三式——外圍保護(hù)
    電源模塊作為模塊類(lèi)產(chǎn)品，對(duì)于體積的要求較高，如果僅要依靠電源模塊內(nèi)部的設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求，則產(chǎn)品的體積會(huì)非常之大，成本會(huì)非常昂貴，因?yàn)槲?EMS 的電子元器件的體積都很大，所以高等級(jí)的 EMC 干擾防護(hù)只能通過(guò)外圍電路設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)的 EMS 要求。
    根據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T 16821-2007 《通信用電源設(shè)備通用試驗(yàn)方法》中規(guī)定，傳導(dǎo)騷擾（CE）的波形大體是分為三種成份組成，分別是低頻（150KHz~0.5MHz）、中頻（0.5MHz~5MHz）以及高頻（5MHz~30MHz）。而針對(duì)不同情況則需要不同的外圍電路進(jìn)行解決。
    低頻：屬于差模騷擾，使用差模濾波電路解決；
    中頻：同時(shí)有差模和共模騷擾，由共模濾波電路和差模濾波電路共同解決；
    高頻：屬于共模騷擾，使用差模濾波電路解決。
    電源線中往往同時(shí)存在共模和差模干擾，因此電源 EMI 濾波器是由共模濾波電路和差模濾波電路綜合構(gòu)成，如圖 5 所示。
    電源模塊EMC
    圖 5  電源模塊 EMC 外圍推薦電路
    5、EMC 干擾防護(hù)第四式——優(yōu)質(zhì)的電源模塊
    對(duì)于自主搭建的電源模塊，不僅研發(fā)周期較長(zhǎng)和生產(chǎn)成本較高，且產(chǎn)品的一致性與可靠性均難以保證，此時(shí)可以選用一款優(yōu)質(zhì)的電源模塊進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
    電源模塊EMC
    烜芯微專(zhuān)業(yè)制造二極管，三極管，MOS管，橋堆等20年，工廠直銷(xiāo)省20%，4000家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用，專(zhuān)業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品，如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以點(diǎn)擊右邊的工程師,或者點(diǎn)擊銷(xiāo)售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報(bào)價(jià)以及產(chǎn)品介紹
    相關(guān)閱讀