如圖1所示為小功率電源模塊中常用的EMC前級原理圖，FUSE為保險絲，MOV為壓敏電阻
，Cx為X電容，LDM為差模電感，Lcm為共模電感
，Cy1和Cy2為Y電容，NTC為熱敏電阻。其中Y電容、共模電感等的主要作用雖然不是為了改善電路的浪湧抗擾度，但它們卻間接地影響了抗浪湧電路的設計。

 

圖1 常用EMC前級電路

 

對ACL與ACN之間施加的浪湧電壓稱為差模浪湧電壓，差模路徑如圖中紅線所示；對ACL（或ACN）與PE之間施加的電壓稱為共模浪湧電壓，共模路徑如圖中藍線所示。

 

在設計抗浪湧電路前必須先確定相應的“電磁兼容標準”
，如IEC/EN 61000-4-5（對應GB/T 17626.5）中規定了浪湧抗擾度要求、試驗方法、試驗等級等。下麵我們將以該標準的規定為基礎來討論抗浪湧電路的設計。

 

浪湧發生電路在輸出開路時
，產生1.2/50μs的浪湧電壓，而在短路時將產生8/20μs的浪湧電流。

 

發生器的有效輸出阻抗為2Ω，故當開路電壓峰值為XKV時，短路峰值電流為(X/2)KA。

 

當對ACL（或ACN）和PE之間進行抗浪湧測試時
，在耦合電路上又串入了10Ω的電阻，忽略掉串聯耦合電容的影響，則短路峰值電流變為約（X/12)KA。

 

1.壓敏電阻

壓敏電阻的選型最重要的幾個參數為：最大允許電壓
、最大鉗位電壓
、能承受的浪湧電流。

 

首先應保證壓敏電阻最大允許電壓大於電源輸出電壓的最大值
；其次應保證最大鉗位電壓不會超過後級電路所允許的最大浪湧電壓；最後應保證流過壓敏電阻的浪湧電流不會超過其能承受的浪湧電流。

 

其他參數如額定功率、能承受的最大能量脈衝等，通過簡單驗算或實驗即可確定。

 

2.Y電容

在進行共模浪湧測試時，若考慮成本等因素，在共模路徑中未加入壓敏電阻或其他用於鉗位電壓的器件時，應保證Y電容耐壓高於測試電壓。

 

3.輸入整流二極管

jiashelangyongdianyajingyamindianzuqianweihou，zuidaqianweidianyadayushuruzhengliuerjiguannengchengshoudezuidafanxiangdianya，zeerjiguankenenghuibeisunhuai。yinciyingxuanzefanxiangnaiyadayuyamindianzuzuidaqianweidianyadeerjiguanzuoweishuruzhengliuerjiguan。

 

4.共模電感

理論上共模電感僅在共模路徑中起作用，但是因為共模電感兩個繞組並非完全耦合
，未耦合部分將在差模路徑中作為差模電感，影響EMC特性。

 

背景：以某型號的電源模塊為例，該模塊是周立功致遠電子為某客戶定製的電源模塊，輸入85VAC~350VAC
，且EMC前級電路電路嵌入到模塊中。抗浪湧要求差模電壓3KV
，共模電壓6KV。更換更大的保險絲後可承受6KV差模電壓。其前級原理圖及對應實物圖如圖2所示

 

圖2 實例原理圖與實物圖

 

1.差模浪湧測試

壓敏電阻選型時
，首先應使最大允許電壓略大於350V，此電壓等級壓敏電阻最大鉗位電壓為1000V左右（50A測試電流下）。其次在差模路徑上，等效於一個內阻為2Ω、脈衝電壓為6KV的電壓源與壓敏電阻串聯
，則峰值電流約為（6KV-1KV）/2Ω=2500A。最終選擇了681KD14作為壓敏電阻。其峰值電流為4500A

，最大允許工作電壓385VAC，最大鉗位電壓1120V。

 

不bu必bi擔dan心xin，因yin為wei共gong模mo電dian感gan中zhong未wei耦ou合he的de部bu分fen，在zai差cha模mo路lu徑jing中zhong作zuo為wei差cha模mo電dian感gan，將jiang分fen得de部bu分fen電dian壓ya，事shi實shi上shang，在zai共gong模mo電dian感gan後hou級ji，電dian路lu已yi得de到dao保bao護hu，經jing試shi驗yan驗yan證zheng，整zheng流liu二er極ji管guan選xuan擇ze常chang用yong的de1N4007即可。

 

2.共模浪湧測試

當對ACL-PE或ACN-PE測試6KV浪湧時，即共模浪湧試驗，共模路徑等效為一個內阻約為12Ω，脈衝電壓為6KV的電壓源與共模電感、Y電容串聯。因為Y電容選擇Y1等級電容
，其耐壓較高，6KV共模浪湧的能量不足以使其損壞，因此僅需保證PE布線與其他布線保持一定間接
，即可很容易地通過共模浪湧測試。

 

但dan是shi，因yin為wei浪lang湧yong測ce試shi時shi共gong模mo電dian感gan兩liang端duan將jiang產chan生sheng高gao壓ya，出chu現xian飛fei弧hu。若ruo與yu周zhou圍wei器qi件jian間jian距ju較jiao近jin，可ke能neng使shi周zhou圍wei器qi件jian損sun壞huai。因yin此ci可ke在zai其qi上shang並bing聯lian一yi個ge放fang電dian管guan或huo壓ya敏min電dian阻zu限xian製zhi其qi電dian壓ya，從cong而er起qi到dao滅mie弧hu的de作zuo用yong。如ru圖tu中zhongMOV2所示。

 

另一種辦法是在PCBshejishi
，zaigongmodianganliangduanjiarufangdianchi
，shidediangantongguoliangfangdianjianduanfangdian
，bimiantongguoqitalujingfangdian
，congershideduizhouweihehoujiqijiandeyingxiangjiandaozuixiao。rutu3是廣州致遠電子股份有限公司型號為PA1HBxOD-10W的電力電源模塊PCB在共模電感處加入的放電齒的實物圖。

 

圖3 放電齒實物圖

 

EMC試驗通常實踐性很強，但如果我們掌握一些基本原理
，在設計EMC前qian級ji電dian路lu時shi
，將jiang更geng有you方fang向xiang進jin行xing試shi驗yan，從cong而er縮suo短duan項xiang目mu開kai發fa的de時shi間jian。本ben文wen章zhang結jie合he了le一yi個ge簡jian單dan的de實shi例li，從cong浪lang湧yong試shi驗yan的de角jiao度du介jie紹shao了le前qian級ji電dian路lu器qi件jian選xuan型xing和he典dian型xing電dian路lu，在zai以yi後hou的de文wen章zhang中zhong我wo們men將jiang繼ji續xu更geng深shen入ru的de探tan討tao抗kang浪lang湧yong電dian路lu相xiang關guan內nei容rong
，並bing從cong其qi他taEMC性能指標的角度來設計EMC前級電路。