中心議題：

• 電路的設計技術
• 抑製幹擾源技術
• 產品平麵轉化時EMC設計技術
• 地線設計技術

解決方案：

• 采取平麵式或多點接地
• 采用罐型磁芯減小變壓器漏感的影響
• 通過緩衝電路延緩功率開關管的通斷過程
• 采用R、C吸收電路降低其電磁幹擾的EMI電平

對MCM功率電源而言，由於其工作在幾百kHz的高頻開關狀態，故易成為幹擾源。從國外同類公司的報告及實際措施來看，解決DC/DC變換器電磁幹擾主要就是滿足10kHz～10MHz電源線傳導發射（即國軍標GJB151A-97中CE102）的要求。

解決的關鍵技術

1電路的設計技術

通過EDA仿真
，利用可靠性優化和可靠性簡化技術設計電路參數
，著重解決如下問題。

①線路的自激振蕩：合理地選擇消振網絡
，消除DC/DC變換器的R、L
、C參數選取的不合理性引起的振蕩，減小EMI的電平。DC/DC電(dian)源(yuan)由(you)於(yu)工(gong)作(zuo)在(zai)高(gao)頻(pin)開(kai)關(guan)狀(zhuang)態(tai)
，很(hen)容(rong)易(yi)形(xing)成(cheng)高(gao)頻(pin)自(zi)激(ji)，有(you)時(shi)反(fan)應(ying)為(wei)帶(dai)滿(man)載(zai)時(shi)正(zheng)常(chang)帶(dai)輕(qing)載(zai)時(shi)自(zi)激(ji)，有(you)時(shi)反(fan)映(ying)為(wei)常(chang)溫(wen)時(shi)正(zheng)常(chang)高(gao)溫(wen)或(huo)低(di)溫(wen)時(shi)自(zi)激(ji)，因(yin)此(ci)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)選(xuan)取(qu)、補償網絡的應用顯得尤為重要。

②紋波與噪聲的有效抑製：抑製的方法大致可以歸結為二類
，即降低本身的紋波與噪聲和設計濾波電路。

為了抑製外來的高頻幹擾

，也為了抑製DC/DC變換器對外傳導幹擾，通過在DC/DC變換器的輸入端、輸出端設計濾波電路
，抑製共模
、差模幹擾
，降低EMI電平。其中，C1、C2、C3為差模濾波電容，C4
、C5為共模濾波電容，L1為共模扼流圈


，L2為差模濾波電感。

為了減少DC/DC變換器通過輸入、輸出端傳導EMI，除了在輸入、輸出端采取LC濾波外
，還在電源的輸入地到金屬外殼之間、輸出地到金屬外殼之間增加高頻濾波電容

，以減少共模幹擾的產生。但此處要注意電容耐壓要大於500V，以滿足產品隔離電壓的要求。

圖中


，L1、C1組成的輸入濾波電路和L2
、C2組成的輸出濾波電路能減少紋波電流的大小
，從而減少通過輻射傳播的電磁幹擾。濾波電容C1
、C2采用多個電容並聯，以減少等效串聯電阻
，從而減小紋波電壓。C3、C4、C5、C6用於濾除共模幹擾，其值不宜取大

，以避免有較大的漏電流。

2抑製幹擾源技術

DC/DC變換器的主要幹擾源有高頻變壓器、功率開關管及整流二極管
，為此逐一地采取措施。

①高頻變壓器

在開關電源中，變壓器在電路中起到電壓變換、隔離及能量轉化作用
，其工作在高頻狀態，初、次級將產生噪聲並形成電磁幹擾EMI。當開關管關斷時，高頻變壓器漏感會產生反電動勢E=-Ldi/dt
，其值與集電極的電流變化率（di/dt）成正比，與漏感量成正比，疊加在關斷電壓上
，形成關斷電壓尖峰

，從而形成傳導性電磁幹擾。

bianyaqizaikaiguandianyuanzhongshiyonglaigelihebianyade，danzaigaopindeqingkuangxiatadegelishibuwanquande，bianyaqicengjiandefenbudianrongshikaiguandianyuanzhongdegaopinzaoshenghenrongyizaichucijizhijianchuandi。ciwai，bianyaqiduiwaikedefenbudianrongxingchenglingyitiaogaopintongdao，congershibianyaqizhouweichanshengdediancibogengrongyizaiqitayinxianshangouhexingchengzaosheng。yinci
，zaishejizhongcaiquleyixiacuoshi。[page]

                                   
                                                     圖1濾波器的原理圖


為減小變壓器漏感的影響，采用初、次ci級ji交jiao叉cha繞rao製zhi的de方fang法fa
，並bing使shi其qi緊jin密mi耦ou合he。盡jin可ke能neng采cai用yong罐guan型xing磁ci芯xin。由you於yu罐guan型xing磁ci芯xin可ke以yi把ba所suo有you的de線xian圈quan繞rao組zu封feng在zai磁ci芯xin裏li麵mian
，因yin此ci具ju有you良liang好hao的de自zi我wo屏ping蔽bi作zuo用yong
，可ke以yi有you效xiao地di減jian少shaoEMI。

                                            
                                                             圖2輸入輸出濾波電路

為吸收上升沿和下降沿產生的過衝
，並有可能造成的自激振蕩
，在初、次級電路中增加R
、C吸收網絡

，以減少尖峰幹擾。在調試時須仔細調整R、C的參數，確保電阻R1的值在30～200Ω，電容C1的值在100～1000P之間，以免影響變壓器的效率。

②功率開關管

由於功率管工作於高頻通斷開關狀態

，將產生電磁幹擾EMI。當開關管流過大的脈衝電流時

，大體上形成了矩形波
，含有許多高頻成分。由於開關電源使用的元件參數（如開關管的存儲時間、輸出級的大電流、開關整流管的反向恢複時間）均會造成回路瞬間短路，產生很大短路電流。

凡(fan)有(you)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)的(de)導(dao)線(xian)及(ji)這(zhe)種(zhong)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)流(liu)經(jing)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)和(he)電(dian)感(gan)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)都(dou)可(ke)形(xing)成(cheng)噪(zao)聲(sheng)源(yuan)。開(kai)關(guan)管(guan)的(de)負(fu)載(zai)是(shi)高(gao)頻(pin)變(bian)壓(ya)器(qi)
，在(zai)開(kai)關(guan)管(guan)導(dao)通(tong)的(de)瞬(shun)間(jian)
，變(bian)壓(ya)器(qi)初(chu)級(ji)出(chu)現(xian)很(hen)大(da)的(de)湧(yong)流(liu)
，造(zao)成(cheng)尖(jian)峰(feng)噪(zao)聲(sheng)。這(zhe)個(ge)尖(jian)峰(feng)噪(zao)聲(sheng)實(shi)際(ji)上(shang)是(shi)尖(jian)脈(mai)衝(chong)，輕(qing)者(zhe)造(zao)成(cheng)幹(gan)擾(rao)，重(zhong)者(zhe)有(you)可(ke)能(neng)擊(ji)穿(chuan)開(kai)關(guan)管(guan)。因(yin)此(ci)，須(xu)采(cai)取(qu)以(yi)下(xia)措(cuo)施(shi)。

優化功率管的驅動電路設計。通過緩衝電路，可以延緩功率開關管的通斷過程。

采用R、C吸收電路，從而在維持電路性能不變的同時，降低其電磁幹擾的EMI電平。

③整流二極管

整流二極管在關斷期，由於反向恢複時間會引起尖峰幹擾。為減少這種電磁幹擾，必須選用具有軟恢複特性的
、反向恢複電流小的
、反fan向xiang恢hui複fu時shi間jian短duan的de二er極ji管guan。肖xiao特te基ji勢shi壘lei二er極ji管guan是shi多duo數shu載zai流liu子zi導dao流liu，不bu存cun在zai少shao子zi的de存cun儲chu與yu複fu合he效xiao應ying
，因yin而er也ye就jiu會hui產chan生sheng很hen小xiao的de電dian壓ya尖jian峰feng幹gan擾rao，故gu采cai取qu以yi下xia措cuo施shi。

●采用R1
、C1組成旁路吸收網絡。
●采用多個肖特基並聯分擔負載電流，有效地抑製整流二極管形成的EMI電平。

3產品平麵轉化時EMC設計技術

影響產品EMCdefangmianhenduo。chulezaixianlushangjinxingyouhuashejiwai，ruhezaijipianyouxiandekongjianneihelideanpaiyuanqijiandeweizhiyijidaodaidebuxian，yejiangzhijieyingxiangdaodianluzhonggeyuanqijianzishendekangganraoxinghechanpindediancijianrongxingEMC指標。

①平麵轉換設計規範

對於電源內部高頻開關器件，如功率VMOS管、高頻變壓器

、整流管等，應盡可能地減少其電路電流的環路麵積，且不要與其他導帶長距離平行分布。

電源的輸入正端和地線應盡可能地靠近，以減小差模輻射的環路麵積。

設計布線時走線盡量少拐彎，拐彎處一般取圓弧形，因為直角或夾角會產生電流突變

，產生EMI幹擾。導帶上的線寬不要突變，無尖刺毛邊。
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導帶印製時應盡量采用高目數的印製網
，以便使線電流達到均衡。應選用電流噪聲係數較小
、性能穩定性較好的電阻漿料和導帶漿料，保證不會因為工藝參數的因數帶來新的幹擾。

盡可能地加粗地線
，若地線過細，接地電位則隨電流的變化而變化
，致使電路的信號電平不穩，抗噪聲性能變壞。
                                             
                                                                    圖3初級吸收網絡


②采用金屬全密封結構進行封裝

屏(ping)蔽(bi)有(you)兩(liang)個(ge)目(mu)的(de)
，一(yi)是(shi)限(xian)製(zhi)內(nei)部(bu)輻(fu)射(she)的(de)電(dian)磁(ci)能(neng)量(liang)泄(xie)漏(lou)出(chu)，二(er)是(shi)防(fang)止(zhi)外(wai)來(lai)輻(fu)射(she)幹(gan)擾(rao)進(jin)入(ru)該(gai)內(nei)部(bu)區(qu)域(yu)。其(qi)原(yuan)理(li)是(shi)利(li)用(yong)屏(ping)蔽(bi)體(ti)對(dui)電(dian)磁(ci)能(neng)量(liang)進(jin)行(xing)反(fan)射(she)
、xishouheyindao。weileyizhikaiguandianyuanchanshengdefushe
，diancisaoraoduiqitadianzishebeideyingxiang，kewanquananzhaoduicichangpingbidefangfalaijiagongjinshuwaike
，ranhoujiangjinshuwaikeyuxitongdejikehedilianjieweiyiti，jiunengduidiancichangjinxingyouxiaodepingbi。
                                              
4地線設計技術

為(wei)降(jiang)低(di)接(jie)地(di)阻(zu)抗(kang)
，消(xiao)除(chu)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)的(de)影(ying)響(xiang)而(er)采(cai)取(qu)平(ping)麵(mian)式(shi)或(huo)多(duo)點(dian)接(jie)地(di)
，利(li)用(yong)一(yi)個(ge)導(dao)電(dian)平(ping)麵(mian)作(zuo)為(wei)參(can)考(kao)地(di)

，需(xu)要(yao)接(jie)地(di)的(de)各(ge)部(bu)分(fen)就(jiu)近(jin)接(jie)到(dao)該(gai)參(can)考(kao)地(di)上(shang)。為(wei)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)小(xiao)接(jie)地(di)回(hui)路(lu)的(de)壓(ya)降(jiang)
，可(ke)用(yong)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)減(jian)少(shao)返(fan)回(hui)電(dian)流(liu)的(de)幅(fu)值(zhi)。在(zai)低(di)頻(pin)和(he)高(gao)頻(pin)共(gong)存(cun)的(de)電(dian)路(lu)係(xi)統(tong)中(zhong)，還(hai)應(ying)分(fen)別(bie)將(jiang)低(di)頻(pin)電(dian)路(lu)、高頻電路、功率電路的地線單獨連接後，再連接到公共參考點上，如果有可能最好設計地線層。

為減小變壓器漏感的影響，采用初、次ci級ji交jiao叉cha繞rao製zhi的de方fang法fa，並bing使shi其qi緊jin密mi耦ou合he。盡jin可ke能neng采cai用yong罐guan型xing磁ci芯xin。由you於yu罐guan型xing磁ci芯xin可ke以yi把ba所suo有you的de線xian圈quan繞rao組zu封feng在zai磁ci芯xin裏li麵mian
，因yin此ci具ju有you良liang好hao的de自zi我wo屏ping蔽bi作zuo用yong，可ke以yi有you效xiao地di減jian少shaoEMI。
                                                
                                                                     圖2輸入輸出濾波電路

為吸收上升沿和下降沿產生的過衝，並有可能造成的自激振蕩，在初
、次級電路中增加R
、C吸收網絡，以減少尖峰幹擾。在調試時須仔細調整R、C的參數
，確保電阻R1的值在30～200Ω
，電容C1的值在100～1000P之間，以免影響變壓器的效率。

②功率開關管

由於功率管工作於高頻通斷開關狀態，將產生電磁幹擾EMI。當開關管流過大的脈衝電流時，大體上形成了矩形波，含有許多高頻成分。由於開關電源使用的元件參數（如開關管的存儲時間、輸出級的大電流、開關整流管的反向恢複時間）均會造成回路瞬間短路
，產生很大短路電流。

凡(fan)有(you)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)的(de)導(dao)線(xian)及(ji)這(zhe)種(zhong)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)流(liu)經(jing)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)和(he)電(dian)感(gan)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)場(chang)都(dou)可(ke)形(xing)成(cheng)噪(zao)聲(sheng)源(yuan)。開(kai)關(guan)管(guan)的(de)負(fu)載(zai)是(shi)高(gao)頻(pin)變(bian)壓(ya)器(qi)

，在(zai)開(kai)關(guan)管(guan)導(dao)通(tong)的(de)瞬(shun)間(jian)，變(bian)壓(ya)器(qi)初(chu)級(ji)出(chu)現(xian)很(hen)大(da)的(de)湧(yong)流(liu)，造(zao)成(cheng)尖(jian)峰(feng)噪(zao)聲(sheng)。這(zhe)個(ge)尖(jian)峰(feng)噪(zao)聲(sheng)實(shi)際(ji)上(shang)是(shi)尖(jian)脈(mai)衝(chong)，輕(qing)者(zhe)造(zao)成(cheng)幹(gan)擾(rao)，重(zhong)者(zhe)有(you)可(ke)能(neng)擊(ji)穿(chuan)開(kai)關(guan)管(guan)。因(yin)此(ci)，須(xu)采(cai)取(qu)以(yi)下(xia)措(cuo)施(shi)。