這就是我們電源適配器工程師外出機構做測試的實驗室~

 

 

我先給出結論
，電源適配器EMI確實和開關頻率不成線性關係，某些開關頻率下
，EMI濾波器的轉折頻率較高
，但是總體趨勢而言，是開關頻率越高
，電源適配器EMI體積越小！

         

我知道很多人開始噴我了
，怎麼可能，di/dt和dv/dt都大了，怎麼可能EMI濾波體積還小了。我想說一句，共模和差模濾波器的沒有區別，相同的截止頻率下，高頻的衰減更大！就算你高頻下共模噪聲越大
，但是你的記住，這個頻率下LC濾波器的衰減更大
，想想幅頻曲線吧。為了說明這個結論，我給出一些定量分析結果。這些EMI分析均基於AC/DC三相整流
，拓撲為維也納整流。我分別給出了1Mhz和500Khz的共模噪聲

，可以看出

，500khz共模濾波器需要的截止頻率為19.2kHz，1MHz為31.2kHz。

 

 

 

這張圖給出了不同頻率下共模和差模濾波器轉折頻率的關係，可以看出，一些低頻點EMI濾波器體現出了非常好的特性。例如70Khz，140Khz。而這兩個開關頻率是工業界常用的兩個開關頻率
，非常討巧，因為EMI噪聲測試是150KHz到30MHz。不過這個也與拓撲有關。

 

 

以上數據均基於仿真


，雖然不能精確的反應EMIzaoshengdedaxiao，danshiqushikendingshizhengquede。shuolezhemeduo
，wozhixiangbiaoming
，kaiguanpinlvdexuanquxiangdangyouxuewen。ruguoyaoyigaogonglvmiduweishejizhibiao，kaiguanpinlvbingbushiyuegaoyuehao，ershiyouyigezuijiazhuanzhedian。xiamian2張圖給出了維也納整流器和BUCK-type整流器的功率密度趨勢

，可以看出，最佳功率密度點不是一個開關頻率。對那些拍著腦瓜選開關頻率，解決EMIwentibingqiebishiguowodelaogongchengshi，wohaishihuaiyouhendajingyide
，danshiwoxiangshuodeshi，ruguozhenzhengxiangshejiyitaizuigaogonglvmidudebianhuanqi，xiangxidekaozhengshizhidede
，haibushidanchunyikaojingyan，kuangqiejingyanbeihouyeshiyidingyoulilunzhichi。

 

 

我不禁問個問題
，都有EMI濾波器，EMIzaoshengdoufuhebiaozhun，weishagaopinganraoda。nandaodajiazaishijigongchengyudaogaopinganraoshigejiaxiang
？bushide

，juyigefeichangjiandandelizi，shengxiadezijisikaoba。 

       

在(zai)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)較(jiao)高(gao)的(de)場(chang)合(he)中(zhong)，一(yi)般(ban)開(kai)關(guan)管(guan)驅(qu)動(dong)的(de)都(dou)需(xu)要(yao)隔(ge)離(li)。我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)隔(ge)離(li)後(hou)一(yi)端(duan)的(de)地(di)一(yi)般(ban)要(yao)接(jie)到(dao)懸(xuan)浮(fu)開(kai)關(guan)管(guan)的(de)源(yuan)端(duan)，一(yi)般(ban)這(zhe)一(yi)點(dian)的(de)電(dian)平(ping)是(shi)跳(tiao)變(bian)的(de)，以(yi)氮(dan)化(hua)镓(jia)晶(jing)體(ti)管(guan)為(wei)例(li)
，這(zhe)點(dian)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)率(lv)可(ke)以(yi)達(da)到(dao)140kV/us。而隔離芯片前一端的地是與控製地連接的，你隨便看看隔離模塊電源的手冊，原副邊耦合的寄生電容一般在60pF左右，也是就說在高速開關瞬間
，會產生大約6A的de電dian流liu從cong副fu邊bian的de地di通tong過guo電dian容rong耦ou合he到dao原yuan邊bian

，原yuan邊bian的de地di電dian平ping肯ken定ding瞬shun間jian產chan生sheng尖jian峰feng，整zheng個ge控kong製zhi係xi統tong產chan生sheng強qiang烈lie的de幹gan擾rao。所suo以yi做zuo高gao頻pin的de時shi候hou，隔ge離li電dian源yuan的de地di線xian千qian萬wan不bu要yao平ping行xing的de鋪pu在zai2層PCB中，幹擾效果會更加強烈。

 

同時選隔離芯片的時候也需要注意一個參數叫做CM transient immunity（肯定會給的）
，這個參數最好大於開關瞬間，橋臂中點電平的變化速率。光耦隔離這個參數一般在30kV/us，磁耦在35kV/us，電容耦合在50kV/us（是不是絕望了，都比氮化镓低
，矽器件一般在10kV/us,Sic 30kV/us）。

 

 

還有很多細節可以引起幹擾，不過真的不是EMI噪聲做的孽。    

       

我先簡單的把以上內容總結一下： 

 

電源適配器不是開關頻率越高，功率密度就越高，目前這個階段來說真正阻礙功率密度提高的是散熱係統和電磁設計（包括EMI濾波器和變壓器）和功率集成技術。

 

慎重選擇開關頻率
，開關頻率會極大的影響整個變化器的功率密度，而且針對不同器件，拓撲，最佳的開關頻率是變化的。

 

高頻確實產生很多很難解決的幹擾問題，往往要找到幹擾回路，然後采取一些措施。

 

為wei了le繼ji續xu維wei持chi電dian力li電dian子zi變bian換huan器qi功gong率lv密mi度du的de增zeng長chang趨qu勢shi，高gao頻pin肯ken定ding是shi趨qu勢shi。隻zhi是shi針zhen對dui高gao頻pin設she計ji的de電dian力li電dian子zi技ji術shu很hen不bu成cheng熟shu
，相xiang關guan配pei套tao芯xin片pian沒mei有you達da到dao要yao求qiu，一yi些xie高gao頻pin的de電dian源yuan適shi配pei器qi電dian磁ci設she計ji理li論lun不bu完wan善shan和he精jing確que，使shi用yong有you限xian元yuan軟ruan件jian分fen析xi將jiang大da大da增zeng加jia開kai發fa周zhou期qi。

 

 

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