本文來自金升陽科技工程師專稿，轉載請標明出處，謝謝！

電(dian)子(zi)設(she)備(bei)在(zai)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)時(shi)候(hou)，會(hui)承(cheng)受(shou)各(ge)種(zhong)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)，包(bao)括(kuo)自(zi)身(shen)內(nei)部(bu)器(qi)件(jian)的(de)相(xiang)互(hu)幹(gan)擾(rao)
，以(yi)及(ji)周(zhou)圍(wei)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)幹(gan)擾(rao)，同(tong)時(shi)會(hui)對(dui)周(zhou)圍(wei)其(qi)他(ta)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。電(dian)子(zi)設(she)備(bei)在(zai)不(bu)同(tong)應(ying)用(yong)環(huan)境(jing)中(zhong)（家用
、工控、電力）要求差異性非常大，這方麵可以參考通用標準IEC/EN61000-6係列或者對應產品的行業要求。

這種電磁幹擾在傳輸途徑方麵主要是包括兩個方麵：一是沿著線束進行傳輸
，這方麵主要包括沿著電源端口進行傳輸以及信號端口進行傳輸
；另一方麵主要是沿著空間進行傳輸。

電磁幹擾：

電源在它的應用環境中必須符合對應的最低發射能量要求，否則就會對周圍環境的設備產生幹擾，標準IEC/EN61000-6按照通用類型的要求，分為工業環境設備要求和住宅區
、商業區和輕工業環境的發射要求；對於電源這種通用類產品
，在設計初期電磁幹擾定位除非是特別的型號
，否則都會按照IEC/EN61000-6-3或者IEC/EN61000-6-4執行設計。

隨著電源的體積不斷的小型化，功率密度不斷的增加，對於電源本身的電磁幹擾設計難度不斷的加大，MORNSUN目前市場上所有的AC-DC不僅內置了濾波器

，同時在變壓器屏蔽方麵
、功率器件噪聲吸收方麵都投入了大量的設計成本，滿足承諾的指標要求；R2代小功率DC-DC產品全部采用六麵屏蔽結構進行設計

，滿足行業EN55022/CISPR 22、EN55011/CISPR 11的CLASS A要求，符合基礎性行業的等級要求。

雖(sui)然(ran)電(dian)源(yuan)自(zi)身(shen)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)方(fang)麵(mian)投(tou)入(ru)了(le)很(hen)大(da)的(de)設(she)計(ji)成(cheng)本(ben)
，也(ye)符(fu)合(he)承(cheng)諾(nuo)的(de)各(ge)項(xiang)指(zhi)標(biao)要(yao)求(qiu)，但(dan)是(shi)電(dian)源(yuan)在(zai)市(shi)場(chang)應(ying)用(yong)方(fang)麵(mian)還(hai)是(shi)難(nan)免(mian)出(chu)現(xian)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)超(chao)標(biao)的(de)問(wen)題(ti)；此(ci)時(shi)，很(hen)多(duo)的(de)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)都(dou)會(hui)認(ren)為(wei)問(wen)題(ti)的(de)根(gen)源(yuan)在(zai)於(yu)電(dian)源(yuan)
，這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)認(ren)識(shi)其(qi)實(shi)是(shi)有(you)誤(wu)區(qu)的(de)，因(yin)為(wei)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)傳(chuan)導(dao)騷(sao)擾(rao)測(ce)試(shi)項(xiang)目(mu)，主(zhu)要(yao)是(shi)針(zhen)對(dui)電(dian)源(yuan)端(duan)口(kou)的(de)

，那(na)麼(me)電(dian)源(yuan)端(duan)口(kou)就(jiu)成(cheng)了(le)他(ta)的(de)傳(chuan)輸(shu)路(lu)逕(jing)，所(suo)有(you)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)都(dou)會(hui)經(jing)過(guo)電(dian)源(yuan)端(duan)口(kou)到(dao)達(da)被(bei)測(ce)設(she)備(bei)，但(dan)是(shi)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)測(ce)試(shi)到(dao)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)除(chu)了(le)來(lai)自(zi)電(dian)源(yuan)本(ben)身(shen)外(wai)
，主(zhu)要(yao)的(de)部(bu)分(fen)還(hai)包(bao)括(kuo)整(zheng)機(ji)中(zhong)的(de)其(qi)他(ta)部(bu)分(fen)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)，以(yi)及(ji)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)寄(ji)生(sheng)參(can)數(shu)的(de)諧(xie)振(zhen)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)，這(zhe)一(yi)類(lei)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)會(hui)通(tong)過(guo)電(dian)源(yuan)端(duan)口(kou)耦(ou)合(he)到(dao)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)，電(dian)源(yuan)內(nei)部(bu)的(de)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)無(wu)法(fa)進(jin)行(xing)實(shi)現(xian)對(dui)這(zhe)部(bu)分(fen)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)進(jin)行(xing)濾(lv)波(bo)，電(dian)源(yuan)應(ying)用(yong)環(huan)境(jing)千(qian)差(cha)萬(wan)別(bie)，所(suo)有(you)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)濾(lv)波(bo)器(qi)部(bu)分(fen)都(dou)是(shi)以(yi)解(jie)決(jue)自(zi)身(shen)的(de)幹(gan)擾(rao)為(wei)首(shou)要(yao)考(kao)慮(lv)條(tiao)件(jian)的(de)同(tong)時(shi)，濾(lv)波(bo)器(qi)衰(shuai)減(jian)特(te)性(xing)及(ji)頻(pin)譜(pu)特(te)性(xing)盡(jin)量(liang)會(hui)預(yu)留(liu)最(zui)大(da)的(de)餘(yu)量(liang)
，但(dan)不(bu)可(ke)能(neng)兼(jian)容(rong)所(suo)有(you)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)；那麼這就要求我們的整機設計人員在設計電源前端時候
，一定要按照電源廠家推薦的應用電路進行設計，例如：LH15產品應用過程中出現EMI超標問題（見下圖）。

上圖為MORNSUN電源LH15-10B05傳導騷擾測試結果，此結果符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，而且餘量非常充分。

     

   
上圖為MORNSUN電源LH15-10B05的電源應用到某品牌產品上麵後，整機測試傳導騷擾結果，此結果無法符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，甚至連CLASS A都無法滿足要求，更不用說設計餘量。

所以電源即使內部電磁幹擾設計等級再高，在應用過程中一定要留應用部分，具體參數可參考具體產品對應的規格書。MORNSUN的電源產品在規格書中都會有應用電路這一欄
，會將在應用電路的基礎上實現的指標
，描述的非常詳細。

第二頁：基於開關電源的係統電磁兼容設計探討（二）
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電磁抗擾度：

dianyuanchuleyaofuheshangmiantidaodianciganraoyaoqiuwai，haibixufuheduiyingyingyonghuanjingdekangraoduyaoqiu，ruguowufamanzucihuanjingdezuidiyaoqiu，namejiuhuishoudaozhouweiqitashebeichanshengdedianciganraodeyingxiang，chanshengsunhuai、輸出不穩定等異常現象，最終影響整機的正常工作。

對於電源這種通用類產品，並沒有具體的標準要求抗擾度性能達到一定的等級，在應用到具體的行業時候參考行業的標準
；但是在設計初期，並沒有定位具體的行業，隻能參考通用類標準IEC/EN61000-6的具體要求
，標準IEC/EN61000-6-1/2分為工業環境設備抗擾度要求和住宅區、商業區和輕工業環境的抗擾度要求。MORNSUN電源AC-DC部分都是按照工業類型產品最嚴格的等級在進行設計
，同時保證了設計的餘量非常充分，目前此類型電源承諾四級指標2KV（差摸）/4KV（共模）的防護能力的產品
，內部設計的端口防護壓敏電阻都用的是14D的規格(見下圖)

 
通過下表可以明顯看出14D的規格持續通流量可以達到4.5KA
，那麼承諾的指標隻有1KA(差摸)/333KA（共模），通過這個對比可以看出
，設計的降額已經非常大
，但是

產品長期在市場方麵使用過程中
，還會出現壓敏電阻損壞，最終導致電源燒毀的現象
，究其原因主要有兩方麵因素：一方麵是由於壓敏電阻自身的老化原因產生的
，目前市場上麵非常常用的ZnO壓敏電阻
，中間是ZnOkeligouchengdejueyuanceng，liangmiantongguoduyinxingchengdianji
，dangliangmiandianjidedianyachaotadefazhidianyashihou，loudianliuhuijijuzengda，zuizhongxingchengshuntaidianliuxiefang，qidaofanghudezuoyong。

壓敏電阻對於瞬態浪湧脈衝進行電流泄放，多次泄放以後壓敏電阻的介質ZnO會發生特性變化，這樣壓敏電阻的殘壓特性

、泄放能力都會大大降低；更加嚴重的是壓敏電阻這種兩麵鍍銀結構
，表麵鍍銀並無法實現100%均(jun)勻(yun)，那(na)就(jiu)說(shuo)明(ming)每(mei)次(ci)瞬(shun)態(tai)浪(lang)湧(yong)衝(chong)擊(ji)


，必(bi)然(ran)會(hui)存(cun)在(zai)整(zheng)個(ge)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)的(de)表(biao)麵(mian)有(you)某(mou)個(ge)點(dian)最(zui)先(xian)導(dao)通(tong)，最(zui)先(xian)擊(ji)穿(chuan)導(dao)通(tong)的(de)點(dian)在(zai)承(cheng)受(shou)多(duo)次(ci)衝(chong)擊(ji)之(zhi)後(hou)，後(hou)首(shou)先(xian)燒(shao)毀(hui)
，最(zui)終(zhong)導(dao)致(zhi)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)損(sun)壞(huai)（見下圖）。

 

這種壓敏電阻通過擊穿點進行電流泄放，在泄流點會形成大量的熱量，這種熱量最終會導致壓敏電阻燒穿（見下圖）。

第三頁：基於開關電源的係統電磁兼容設計探討（三）
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另ling外wai一yi方fang麵mian損sun壞huai因yin素su是shi由you於yu終zhong端duan客ke戶hu對dui於yu電dian源yuan使shi用yong不bu當dang引yin起qi的de失shi效xiao，使shi用yong不bu當dang前qian麵mian已yi經jing描miao述shu過guo會hui引yin起qi電dian磁ci幹gan擾rao的de超chao標biao，同tong樣yang電dian磁ci抗kang擾rao度du也ye會hui受shou到dao嚴yan重zhong的de影ying響xiang，客ke戶hu應ying用yong現xian場chang千qian差cha萬wan別bie，那na麼me其qi中zhong對duiMORNSUN隔離AC-DC小功率電源模塊的非隔離引用（見下圖），就jiu會hui導dao致zhi電dian源yuan的de損sun壞huai
，即ji使shi電dian源yuan在zai這zhe種zhong瞬shun態tai浪lang湧yong衝chong擊ji中zhong僥jiao幸xing正zheng常chang，那na麼me後hou端duan的de負fu載zai部bu分fen也ye會hui產chan生sheng各ge種zhong各ge樣yang的de異yi常chang現xian象xiang
，這zhe是shi整zheng機ji設she計ji工gong程cheng師shi非fei常chang頭tou痛tong的de問wen題ti。

隔離電源的非隔離應用會產生什麼樣的問題：一是當進行共模浪湧試驗時候，共模線-地之間的浪湧衝擊就會變成隔離電源模塊原副邊之間的耐壓
，對於各種工業
、電力、軌道交通等對於產品可靠性要求非常苛刻的應用環境，線-地之間會按照4KV的浪湧等級進行試驗，大多數行業對於電源的隔離度都是按照3KV的要求或者更低進行設計，這樣電源模塊就難逃損壞
，隻有醫療等特殊行業的隔離度才會設計在4KV，但是此時的隔離電源需要犧牲體積、成本等。

第(di)二(er)個(ge)問(wen)題(ti)是(shi)當(dang)輸(shu)入(ru)端(duan)存(cun)在(zai)瞬(shun)態(tai)脈(mai)衝(chong)等(deng)各(ge)種(zhong)雜(za)波(bo)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)時(shi)候(hou)
，隔(ge)離(li)電(dian)源(yuan)能(neng)夠(gou)起(qi)到(dao)很(hen)好(hao)的(de)保(bao)護(hu)後(hou)端(duan)負(fu)載(zai)作(zuo)用(yong)，但(dan)是(shi)非(fei)隔(ge)離(li)應(ying)用(yong)之(zhi)後(hou)，輸(shu)入(ru)端(duan)的(de)所(suo)有(you)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)都(dou)會(hui)原(yuan)封(feng)不(bu)動(dong)的(de)傳(chuan)輸(shu)到(dao)負(fu)載(zai)端(duan)
，會(hui)到(dao)導(dao)致(zhi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)產(chan)生(sheng)異(yi)常(chang)甚(shen)至(zhi)癱(tan)瘓(huan)。

上shang麵mian這zhe則ze應ying用yong經jing常chang會hui受shou到dao各ge種zhong質zhi疑yi，一yi般ban會hui以yi某mou國guo際ji知zhi名ming品pin牌pai的de整zheng機ji設she計ji為wei例li，告gao訴su我wo們men市shi場chang上shang麵mian很hen多duo這zhe種zhong應ying用yong
，當dang然ran這zhe種zhong確que實shi是shi存cun在zai。那na麼me這zhe種zhong應ying用yong在zai什shen麼me情qing況kuang下xia不bu會hui產chan生sheng異yi常chang呢ne
？對dui於yu電dian力li係xi統tong非fei常chang發fa達da的de地di域yu，他ta的de電dian網wang已yi經jing可ke靠kao，同tong時shi電dian網wang的de負fu載zai的de電dian磁ci幹gan擾rao已yi經jing非fei常chang理li想xiang的de情qing況kuang下xia，是shi沒mei有you問wen題ti的de
；另外這種應用可能會在負載端已經投入了大量的設計成本來避免輸入端的瞬態幹擾的時候，非隔離應用也不會有異常；

那麼

，如果隔離電源在應用過程中一定要進行輸出Vout-連接到PE端duan
，可ke以yi按an照zhao上shang圖tu的de連lian接jie思si路lu
，通tong過guo電dian容rong將jiang這zhe兩liang個ge端duan子zi進jin行xing連lian接jie
，這zhe樣yang設she計ji保bao證zheng了le客ke戶hu特te殊shu使shi用yong要yao求qiu的de同tong事shi
，對dui於yu上shang述shu問wen題ti也ye能neng夠gou有you效xiao的de規gui避bi。

總之

，從可靠性的角度來說明，這種設計是非常不提倡的。

結語：

整機電磁兼容的設計其實是一個係統性的工程，需要我們在設計初期就對指標定位、應用環境評審充分，在設計過程對於電路圖設計、原材料選型、PCB繪製、結構設計、工藝安裝等各方麵評審充分；renheyigedianshejibudaoweidoukenengdaozhishejishibai，shenzhihuifuchuchenzhongdechengbendaijia。muqianxingyeneiduiyuzhefangmiandeshejishibaijuxianyudianyuanfangmian
，haiyoudaijixushulihetigao。