开关电源EMC设计经验

• 合理选择器件：选用低内阻的电解电容作为输入Buck电容；对于无Y-CAP电源，绕制变压器时先绕初级，再绕辅助绕组并将辅助绕组密绕靠一边，后绕次级。

• 优化电路设计：将共模电感上并联一个几k到几十k电阻；在PCB设计时应将共模电感和变压器隔开一点以免互相干扰；对于π型滤波电路，可将BUCK电容用铜泊包起来屏蔽接到地，或者用一块小的PCB将此电容与变压器和PCB隔开。

• 屏蔽与接地：将开关管和散热器用一段铜箔包绕起来，并且铜箔两端短接在一起，再用一根铜线连接到地；将共模电感用一块铜皮包起来再连接到地；将开关管用金属套起来连接到地。

• 调整元件参数：加大X电容、共模电感、输入端滤波电容等；将辅助绕组供电二极管反接到地；将辅助绕组供电滤波电容改用瘦长型电解电容或者加大容量。

• 控制干扰传播路径：在输入端加大X电容和共模电感；在电源输入加以一级镍锌铁氧体黑色磁环，电感量约50uH-1mH；在整流桥上并电容，当考虑共模成分时，应该邻角并电容，当考虑差模成分时，应该对角并电容。

• 减小高频干扰：将输入BUCK电容改为低内阻的电容；将共模电感用铜箔屏蔽后接到大电容的地；在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；在变压器的输入电压脚加一个小电容；PCB layout时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。

开关电源EMC整改案例分析

• 案例一：某开关电源在传导测试中150kHz总超标。首先加大X电容，发现有一定改善，说明存在差模干扰；接着将电源线在一个大磁环上绕几圈，干扰进一步降低，确定存在共模干扰。最终通过调整X电容和磁环绕组，成功解决了传导超标问题。

• 案例二：一台开关电源在测试中发现传导干扰在200kHz和20MHz左右超标。分析认为200kHz左右主要是漏感产生的尖刺，20MHz左右主要是电路开关的噪声。于是对变压器进行优化，减小漏感；同时调整开关管的驱动电路，降低开关噪声，最终使传导干扰达标。

• 案例三：某开关电源辐射干扰在30-50MHz频段超标。经检查发现是MOS管高速开通关断引起的。采用增大MOS驱动电阻、将RCD缓冲电路中的二极管改为慢管、在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路等措施，有效降低了该频段的辐射干扰。

• 案例四：一台开关电源在50-80MHz频段辐射干扰超标。分析原因是输出整流管反向恢复电流引起的。在整流管上串磁珠、调整输出整流管的吸收电路参数、改变一二次侧跨接Y电容支路的阻抗等，最终使辐射干扰满足标准要求。

• 案例五：某开关电源传导干扰在150kHz-3MHz频段超标。检查发现共模电感的两边感量不对称，有一边匝数少一匝。重新绕制共模电感，使其两边感量对称后，传导干扰问题得到解决。

• 案例六：一台开关电源在传导测试中，输入端的π型滤波电路中的BUCK电容对传导150kHz-2MHz的L通道有干扰。将该电容用铜泊包起来屏蔽接到地，或者用一块小的PCB将此电容与变压器和PCB隔开，整改后传导干扰明显降低。

• 案例七：某开关电源在传导测试中，150kHz-300kHz和20MHz-30MHz这两处传导都不过。在共模电路前加了一个差模电路，并且检查接地情况，将该接地的地方加强接牢，主板上的地线理顺，整改后传导干扰达标。