開關電源模塊應用領域的EMC設計如何優化？
發布時間：2020-05-13 11:16:37 瀏覽：2123
EMC測試又叫做電磁兼容，形容的是產品兩個方面的性能指標，即電磁發射/影響EME和電磁抗擾EMS。EME中包括傳導和輻射，而EMS中又包括靜電、脈沖群、浪涌等。為提升用戶操作系統穩定性，如何靈活應用領域方法優化電源EMC？
一、浪涌保障電源電路
開關電源模塊在實際應用領域中，技術工程師們常常使用浪涌保障電源電路來保障EMC性能指標，確保了系統的穩定性。浪涌電壓的由來有很多種，例如：雷擊、短路故障、設備反復開機等;話不多說，可以直接來看浪涌保障電源電路該如何設計：
為提升輸入級的浪涌保障能力，在外圍提升了壓敏電阻和TVS管。但圖中的電源電路原目的是想實現二級保障，但將會事與愿違。假如MOV2的壓敏電壓和通流能力比MOV1低，在強影響場合，MOV2將會無法承受浪涌沖擊而提早損毀，導致整個操作系統癱瘓。相同的，由于TVS響應時間比MOV快，往往是MOV未起作用，而TVS過早損毀。因此正確的接法通常是在兩個MOV或者MOV和TVS之間接一個電感器，將保障元器件分隔成二級。
在二級浪涌保障另外，還可以在MOV和TVS之間加一個電阻器，可以防止TVS先導通到損毀，在挑選R的情況下要考慮到R的功能損耗，以免R先損毀，與此同時可以并聯電容器，吸收能量轉換，提升抗浪涌能力。
MOV和TVS的選型很重要，挑選合理的最大準許電壓和最大通流量很重要，這些就要參考開關電源模塊的輸入電壓及其浪涌試驗等級，假如電壓挑選小了后端供電系統不正常，挑選大了起不到保障作用，通流量選小了元器件容易損毀。
二、開關電源模塊的PCB設計
由于模塊電源產品有模塊電源的PCB設計標準規范要求，它要考慮到散熱設計、EMC設計、影響設計和生產工藝流程設計等等，涉及到的信息非常多，因此PCB設計在模塊電源產品研發過程中是作為最重要的階段之一來看待的。
三、開關電源模塊的內部結構電路設計
開關電源模塊都不是線性穩壓電源類型，基本都是開關電源，在開關管開通、關斷時，電壓和電流都是會被斬波，導致較大瞬態變化(di/dt、dv/dt)，因此開關電源是較大的EMC干擾信號。隔離開關電源模塊常用的電源電路拓撲：隔離正激和隔離反激。根據產品內部結構電路設計+PCB設計，促使產品的EMC性能指標達到最優模式。
四、開關電源模塊傳導騷擾設計
設計開關電源模塊傳導騷擾電源電路，首先需要分析開關電源模塊的傳導騷擾狀況，并找到相匹配解決方法。
1、低頻：150KHz-1MHz工作頻率，尤其是開關工作頻率點——差模騷擾
解決方法：差模濾波
2、中頻：1MHz-10MHz工作頻率——差模和共模騷擾
解決方法：適度稍加點共模濾波
3、高頻：10MHz-30MHz工作頻率——共模騷擾
解決方法：共模濾波
因此，為了處理開關電源模塊傳輸騷擾問題，應在開關電源模塊傳輸路徑上增加差模濾波和共模濾波電路。
若經示波器測試某開關電源模塊工作頻率范圍為30MHz-1000MHz;從傳輸騷擾波型預測輻射源騷擾好壞，高頻段呈直線性上升無下跌發展趨勢的，產品的輻射源騷擾一般都是會很差。
EMC試驗一般 理論性很強，但如果我們熟練掌握一些基本概念，在設計EMC前級電路時，將更有方向開展試驗，進而減少項目開發設計的時間段。
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