電源輸入部分的EMC設計

2020-12-09 電子發燒友

電源輸入部分的EMC設計

上海雷卯電子 發表於 2020-12-07 11:01:16

電源電路設計中，功能性設計主要考慮溫升和紋波大小。溫升大小由結構散熱和效率決定；輸出紋波除了採用輸出濾波外，輸出濾波電容的選取也很關鍵：大電容一般採用低ESR電容，小電容採用0.1UF和1000pF共用。電源電路設計中，電磁兼容設計是關鍵設計。主要涉及的電磁兼容設計有：傳導發射和浪湧。傳導發射設計一般採用輸入濾波器方式。外部採購的濾波器內部電路一般採用下列電路：

      Cx1和Cx2為X電容，防止差模幹擾。差模幹擾大時，可增加其值進行抑制；Cy1和Cy2為Y電容，防止共模幹擾。共模幹擾大時，可增加其值進行抑制。需要注意的是，如自行設計濾波電路，Y電容不可設計在輸入端，也不可雙端都加Y電容。浪湧設計一般採用壓敏電阻。差模可根據電源輸入耐壓選取；共模需要電源輸入耐壓和產品耐壓測試綜合考慮。      當浪湧能量大時，也可考慮壓敏電阻（或TVS）與放電管組合設計。

1電源輸入部分的EMC設計

應遵循①先防護後濾波；②CLASS B規格要求的電源輸入端推薦兩級濾波電路，且儘量靠近輸入端；③在電源輸入端濾波電路前和濾波電路中無採樣電路和其它分叉電路；如果一定有採樣電路，採樣電路應額外增加了足夠的濾波電路。原因說明：①先防護後濾波：第一級防護器件應在濾波器件之前，防止濾波器件在浪湧、防雷測試中損壞，或導致濾波參數偏離，第二級保護器件可以放在濾波器件的後面；選擇防護器件時，還應考慮個頭不要太大，防止濾波器件在PCB布局時距離接口太遠，起不到濾波效果。


 ②CLASS B規格要求的電源輸入端推薦兩級濾波電路，且儘量靠近輸入端：CLASSB要求比CLASS A要求小10dB，即小3倍，所以應有兩級濾波電路；CLASSA規格要求至少一級濾波電路；所謂一級濾波電路指包含一級共模電感的濾波電路。

③在電源輸入端濾波電路前和濾波電路中無採樣電路和其它分叉電路；如果一定有採樣電路，採樣電路應額外增加了足夠的濾波電路：電源採樣電路應從濾波電路後取；

如果採用電路精度很高，必須從電源輸入口進行採樣時，必須增加額外濾波電路。

2電源輸出部分的EMC設計

應遵循①電源模塊輸出一定要求有濾波措施,推薦使用共模電感或差模電感；②長距離電源走線是否預留足夠電容組10uF/0.1uF或1uF/0.01uF，應考慮PCB板每間隔187.5px放置一對。原因說明：①電源模塊輸出一定要求有濾波措施,推薦使用共模電感或差模電感：用共模電感進行濾波，防止開關電源的噪聲串到整個單板的電源、地上；


 用磁珠進行濾波，防止開關電源的噪聲串到整個單板的電源、地上；

在電源輸出端設計Y電容時，需斟酌，如有螺釘可使Y電容就近接地時，可考慮增加，否則不用。②長距離電源走線是否預留足夠電容組10uF/0.1uF或1uF/0.01uF，應考慮PCB板每間隔187.5px放置一對：當電源模塊有多路電源輸出時，比如提供給通訊接口的通訊電源、地，提供給傳感器供電的12V、24V電源、地，提供給繼電器驅動用的12V電源、地，均會存在長距離走線問題，為了使電源、地之間的阻抗最小，且迴路最小，應每隔187.5px增加一對電容。

3電源轉換晶片的EMC設計

應遵循電源轉換晶片輸入輸出端應並聯BULK電容和去耦電容；電容容值應依據晶片手冊推薦，或者依據驅動能力來估算；開關轉換晶片輸出應考慮磁珠進行濾波。   

   
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