开关电源高频电磁波干扰概论_解析

。线的面积尽量小，当然要满足电流的要求，平衡走线，这样两线对高压点的电容是平衡的，容性干扰会对消。输入部分尽量远离MOS的漏极。漏极 的面积尽量小。 经大师一讲,,,形象多了.. 感性耦合的例子: 这个例子描述的噪音源的一端和输入的差模滤波的回路有一个耦合，尽管耦合电感很小，但由于噪音源电流大，并且差模滤波回路阻抗很小，所以干扰还是可能超标。 自感影响的例子，由于X电容本省有自感存在，当它滤除差模电流时本省的自感也产生干扰电压，引起差模电流流动，这就是非理想器件造成干扰的原因。 PCB布线规则，减小感性耦合，方法根容性耦合差不多，好的布线对两个方法都有用。 好的布线:环路面积小，环路之间距离要远，节点端为容性端。 到此为止，容性耦合和感性耦合的内容就完了。为了避免打开太慢，重开一帖。 请看《开关电源高频电磁波干扰概论》解析(三) ;rid=61 同时做一个调查，大家认为这些内容有没有帮助,这些决定《三》之后还要不要继续。 , , 28楼 , xuanya , | 本网技师 (205) | 发消息 大师，上面所说的漏极面积指的是MOS的D 电阻，电容，MOS的回路面积还是其他什么 开关纹波电流的影响，开关电流会在其左边的电路部分的输入阻抗上形成电压，当然会有电流流过LISN的检测电阻，从而被测到EMI电流，由于是在两根线间流动的，所以是差模电流。这种电路的计算是很复杂的，还好有仿真电路， 仿真一下很简单。不过我认为在实际应用中，仿真都不必做，我们只要理解其原理，知道怎么克服就可以了。 , 回复 , , 2008-11-27 15:24 , 这一部分的总结:真实电路和理想电路是不同的，各种元件都有其等效的其他参数。大电解的ESR贡献了差模噪音的低频部分，ESL贡献了差模噪音的高频部分。结果很明显，高频电解的ESR,ESL比较低， 有利于降低差模噪音～ 如果一级滤波结果不好，自然想到两阶段滤波。 在实际的设计中，并不需要单独增加一个电感，可以利用共模(功率大的电源一般都要用)的漏感来做差模电感，这样只需要增加一个X电容就可以了。 不同的共模漏感是不一样的，如果用ET型的磁心，4槽骨架的比2槽的要大，漏感可以通过短路一组引线来测量。 , 回复 , , 2008-11-29 19:30 , , 11楼 , cmg , | 副总工程师 (3097) | 发消息 第一个图是两阶段差模滤波考虑元件寄生参数的真实等效电路，第二个图是模拟的结果。可以看到两阶段滤波对干扰的衰减更厉害。原因是两阶段时干扰信号经过了两级LC，是80dB/10倍频程的衰减。 , 回复 , , 2008-11-29 19:39 , , 12楼 , cmg , | 副总工程师 (3097) | 发消息 单独把这一页列出来，因为它告诉了我们一个很重要的技巧。 当把开关电源的频率设定到150KHz时，在150K的衰减时8dB;但是如果把开关频率设定到130K，则开关频率的干扰不需要测量，需要关注的是开关频率的二倍频，即260K，此时的衰减是很大的，从图 上看到有30dB的裕量。 , 回复 , , 2008-11-29 19:45 , , 13楼 , libing , | 高级工程师 (1287) | 发消息 太牛B了，多谢老师啊 看你的帖子做呢的学了不少东西～～ 顶起～ , 回复 , , 2008-11-30 17:01 , , 43楼 , coocKK , | 本网技工 (124) | 发消息 好帖子 学习 , 回复 , , 2010-03-17 16:08 , , 14楼 , greendot , | 副总工程师 (2377) | 发消息 如果作者仿真时包括整流桥堆，EMI曲线应该不一样了，不过不影响他要说明的概念。 2 stage filter 的图，100uF 和0.47uF电容的位置是否应该互换，这时仿真的结果会一样吗, , 回复 , , 2008-12-01 13:00 , , 15楼 , cmg , | 副总工程师 (3097) | 发消息 这说明你好没有好好的完整的读我放上的那个资料，你要问的里面全部有答案。 , 回复 , , 2008-12-01 19:22 , , 16楼 , 斜阳古道 , | 副总工程师 (2761) | 发消息 呵呵，我顶，不发言 , 回复 , , 2008-12-01 21:32 , , 17楼 , greendot , | 副总工程师 (2377) | 发消息 呵呵，为什么不发表意见啊。 1。DM noise 只在桥堆导通时才流过LISN。 2。两电容互换后，结果是否一样,可能相差不大，但一般好像都把Bulk Cap 放在最后。 , 回复 , , 2008-12-01 22:00 , , 18楼 , cmg , | 副总工程师 (3097) | 发消息 如果两个电容(至少C2)是理想的，换了之后效果差别很大，如果不是理想的，效果差不多。 理想的效果大的原因是LC形成一个二阶网络，来衰减差模电流，LC越大时其谐振频率越低，当然衰减效果更好。 另外整流二极管的问题以后会有论述。 , 回复 , , 2008-12-02 17:20 , , 20楼 , dianyuan21 , | 工程师 (838) | 发消息 请教cmg大师: 最近有一款30W/12V的笔记本充电器，采用反激式，跳频，断续工作模式，最高频率差不多64K。在165K-170K的EMI很高，QP不到5个dB的余量，到后面1M这段基本上成线性减小，小到有十个dB的余量，再往后5.5M左右 时又是一个很高的波峰，其它地方都还好。但老化十几分钟后前面那个QP不到5个dB的也有差不多8个了。 学生不才，能不能指点下是怎么回事，先谢谢了～ 转换部分电路如下图: , 回复 , , 2008-12-03 23:52 , , 21楼 , cmg , | 副总工程师 (3097) | 发消息 前面的部分170KHz左右是开关频率的3倍频(你的开关频率测量的不一定那么准)，工作后幅值减少说明主要是差模干扰造成的，因为工作一段时间后高压电解的ESR减小。5MHz 左右是初级吸收电路的振荡频率，你可以测量一下漏极的波形。 加大C101可以解决第一个点，加大共模电感可以同时解决这两个点。Y电容适当加大也对第二个点有帮助。如果把嵌位二极管改为1N4007，第二个点就应该没有了，但这会降低效 率。 , 回复 , , 2008-12-04 11:24 , , 22楼 , dianyuan21 , | 工程师 (838) | 发消息 非常感谢cmg大师的回复，谢谢了～ 1，加大C101是可以降低一些，但成本要增加几毛钱，我们已经是用的是0.33uF的X-cap，成本已是5毛钱了，再加大的话就更贵了，而且效果也不是太明显了，不过加大辐射要好的多了。 2，温度升高电解的ESR值减小，学生也试过在变压器两脚又并一个4。7U的电解，效果也不是太明显，可能是太小了吧，明天再加大容值或者换个ESR小的试试 ，但也受成本限制。不过当时在这里加一个4。7U电容本 意是以为输入大电容到变压器之间走线的分布电感造成的，第一次加了小的瓷片，觉得没什么用，就干脆加了个大个儿，呵呵，对EMI，哎～真是没办法～～～有点盲目了。 3，“工作后幅值减少说明主要是差模干扰造成的”，那加个差模电感试试，这个成本应该会低一点吧， 4，那个钳们二极管已经是1N4007了，而且是从里面挑选出来的性能相对较好的。加大Y-cap，漏电流又大了，但辐射也会好很多，呵呵，明天也先试试看。 5，共模电感加大对180K以后的影响很大，170K时变化很小，这个试过，现在已经是17mH了，明天再加大试试。。 6，“5MHz左右是初级吸收电路的振荡频率，你可以测量一下漏极的波形。”这一点的波形经常测的，是有一点振荡，不过学生是看不出来哪里异常，呵呵， “前面的部分170KHz左右是开关频率的3倍频，5MHz左右是初级吸收电路的振荡频率” 对这两句话很感兴趣，能不能再说的详细一点啊～～ , 回复 , , 2008-12-04 23:15 , , 23楼 , cmg , | 副总工程师 (3097) | 发消息 1)EMI的低频端高的各个峰头基本上是开关频率的倍频，如1倍频，2倍频，3倍频，4，5，。。。等。 2)MOS关断后从漏极波形上看有一个振荡，这个振荡是漏感和分布电容造成的，这个振荡的频率一般在4-10MHz的范围，振荡会引起共模干扰。 , 回复 , , 2008-12-05 17:22 , , 24楼 , 1988zy , | 工程师 (632) | 发消息 顶cmg～ , 回复 , , 2008-12-05 22:28 , , 25楼 , dianyuan21 , | 工程师 (838) | 发消息 谢谢cmg大师，看了这个贴子，对这方面有了一定的认识。 不过EMI还是要不断的去实验，才能很好的解决，呵呵 ～～ , 回复 , , 2008-12-05 23:03 , , 26楼 , dianyuan21 , | 工程师 (838) | 发消息 希望这个贴子能继续～～ , 回复 , , 2008-12-05 23:15 , , 27楼 , 简单有效 , | 本网技师 (202) | 发消息 感谢，学习中，不过我已经不做实际的工程了，借鉴写资料做个教程，谢谢～ , 回复 , , 2008-12-06 17:08 , , 33楼 , W119 , | 工程师 (606) | 发消息 楼上的说的是实话哈哈 , 回复 , , 2008-12-12 11:25 , , 28楼 , cmg , | 副总工程师 (3097) | 发消息 输入整流管的影响 整流管导通时，差模电流几乎无阻挡通过，整流管不导通时，按图上没有差模电流，但实际上整流管有电容存在，还是有一点点电流的，不过影响很小，可以忽略。 根据这个图我们也不难理解，在测量EMI时，低压时的EMI通常比高压时在低频段(差模为主)大一些。因为低压时整流管的导通时间长，当然导通时间长的原因是低压时的电流大。电流大也是造成EMI大的重要原因， 这两者的共同作用造成了低压时的EMI大。 , 回复 , , 2008-12-07 09:39 , , 29楼 , cmg , | 副总工程师 (3097) | 发消息 全导通和非全导通时的EMI差异。全导通是通过用直流电源给LISN供电来模拟的。从上面的描述可以看到，峰值和准峰值是没有变化的(由开关电流的峰值决定，两种情况此电流峰值没有变化)， 但平均值明显用整流桥的要低很多。 一个描述前半周，一个描述后半周。这个非常容易理解。 , 回复 , , 2008-12-07 10:02 , , 34楼 , ZB3674204 , | 本网技师 (267) | 发消息 虽然经济不太好,请请大家都来充电,向Cmg学习, 请继续开讲. 谢谢. , 回复 , , 2008-12-15 14:46 , , 30楼 , 我爱电源 , | 工程师 (426) | 发消息 感谢CMG 先顶你 再认真学习 , 回复 , , 2008-12-07 12:17 , , 31楼 , yita1 , | 助理工程师 (308) | 发消息 真是好帖～ , 回复 , , 2008-12-08 10:52 , , 32楼 , libing , | 高级工程师 (1287) | 发消息 真的很不错，留下记号 慢慢学。希望楼主能够继续啊 多谢了 , 回复 , , 2008-12-10 14:41 , , 35楼 , cmg , | 副总工程师 (3097) | 发消息 为避免网速慢打开时间过长，重开一帖: 《开关电源高频电磁波干扰概论》解析(四) ;rid=61 , 回复 , , 2008-12-16 11:31 , , 44楼 , comandos , | 本网技工 (157) | 发消息 讲的真好，收藏。 , 回复 , , 2010-05-05 21:30 , , 36楼 , xuguoping , | 工程师 (969) | 发消息 二个字“经典”～ , 回复 , , 2008-12-17 10:13 , , 37楼 , lansunhsu , | 高级工程师 (1278) | 发消息 顶～ , 回复 , , 2009-02-27 08:41 , , 38楼 , 139560433 , | 工程师 (418) | 发消息 谢谢cmg同志～ 看你的帖子真是学习了 , 回复 , , 2009-03-02 14:55 , , 39楼 , feng36xj , | 助理工程师 (366) | 发消息 好帖,收藏! , 回复 , , 2009-04-06 08:50 , , 40楼 , aliang , | 本网新手 (17) | 发消息 好帖，谢谢～ , 回复 , , 2009-08-03 00:12 , 41楼 招兵买马 | 本网技工 (170) | 发消息 好贴 顶～~ 回复 2009-08-25 16:34 42楼 沒時間扯蛋 | 本网技工 (139) | 发消息 哇 頂了 頂了 回复 2009-08-27 14:44 45楼 wsh5106 | 工程师 (520) | 发消息 倒数第 3 贴 输入滤波对电源稳定性的影响 根据Middlebrook的额外元素理论，只要输入滤波的输出阻抗远小于电源的输入阻抗便不会有稳定性问题。输出阻抗远小于电源的输入阻抗的表现就是上述电路Pin部分 分得到最大化的Vin电压，根据这个要求列出上述方程，只要一阶部分的系数>1，就可以得到左半平面极点，就不会有稳定性问题。有一阶部分的系数>1的调节得到上述红色公式。 带一个实际的电源参数进去，发现RL3实际上要>10欧姆电路才能稳定，但实际的电感的内阻是很小的，由此得出结果几乎每一个电源都会振荡。但实 际上并不是这样，说明理论有不对的地方。 回复 2008-12-16 11:29 1楼 cmg | 副总工程师 (3097) | 发消息 这个是为了和后面做对应的，不作解释。看后面就可以了。 电感的频率特性，我们会看到在频率升高时磁心的损耗会反应为一个很大的电阻，正是它阻尼了振荡，当然趋附和临近效应反应的电阻和直流电阻也有影响，但不是主要因素。 补充一下，在实际的电源中C1都很大，很大的C1实际上降低了对RL3的要求，只要很小的RL3就可以了，实际不用考虑RL3,电容的ESR起到了RL3的作用。 回复 2008-12-16 11:46 2楼 cmg | 副总工程师 (3097) | 发消息 当频率高时，用铁分心做电感时，由于损耗严重可能引起融化，这有点玄，但漆包线绝缘是有可能坏掉的。用铁氧体时由于损耗小，就没有这个问题。所以不要忘了ac电阻代表的磁心损耗，它可以阻尼电源 的振荡。 由上面的分析我们就知道了为什么输入滤波通常不会引起电源振荡。 主要是第一点和第三点。滤波电感的磁心损耗提供了额外电阻;C1通常比较大。 回复 2008-12-16 20:41 17楼 cmg | 副总工程师 (3097) | 发消息 补上忘掉的一部分: 普通的整流滤波只有在电压峰值时二极管才导通，此时二极管是完全导通的，所以差模和共模电流很容易通过整流管而被LISN检测到，而其他时间二极管不导通，差模电流是不能通过的，共模电流 通过能力 也减弱，只有高频的部分才容易通过二极管的节电容通过。 由于二极管不导通时几乎没有干扰电流流过，所以用交流电源供电时测量到的平均值会比直流电源供电时低，因为直流供电时二极管是每时每刻导通的，干扰电流可以全通过。 由以前的帖子里描述的测量EMI的原理可知，峰值和准峰值是没有变化的。因为它们测的是瞬间(PK)和极短时间的平均值(QP)。 回复 2009-02-04 21:40 输入滤波电感同样也是一个噪音接收源: 电感的环路接受外部磁通(可能来自于你的变压器)会产生噪音电流。 同样电感的绕组是铜线做的，可以和电路里面的高压部分产生容性耦合，从而产生噪音电压。 回复 2009-02-04 21:27 16楼 cmg | 副总工程师 (3097) | 发消息 这个是对上面所有部分的总结，就不再重复了。 回复 2009-02-04 21:29