---开关电源EMI整改指引------------传导--辐射-------------------------

 

EMC(Electromagnetic Compatibility)：电磁兼容，EMC定义为：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何设备的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。它包括EMI(电磁骚扰)和EMS（电磁抗骚扰）。

EMI又可分为传导Conduction及辐射Radiation两部分。

开关电源常见的EMI抑制器件：

X电容的作用：

抑制差模杂讯，电容量越大，抑制低频杂讯效果越好。

Y电容的作用：

抑制共模杂讯，电容量越大，抑制低频杂讯效果越好。

共模电感的作用：

抑制共模杂讯，电感量越大，抑制低频杂讯效果越好。增加共模电流部分的阻抗，减小共模电流。

差模电感的作用：

抑制差模杂讯，电感量越大，抑制低频杂讯效果越好。

软桥的作用：
抑制差模干扰，与差模电感及两个或两个以上的电解电容组合成π型滤波电路，使用软桥可以大大加强对1M以内的差模杂讯抑制，节约EMI器件。

（软桥详细介绍参考：http://www.hunt-chance.com/newsinfo/1208713.html）

 

传导整改策略

1MHz 以内，

1. 1MHz以内差模干扰为主导，以下方法供参考：
   1. 加大X电容容量
   2. 加大输入共模电感感量（共模电感含有少量的差模成分）
   3. 改用π型滤波电路，使用差模电感，并调整差模电感感量
   4. 使用LOW ESR的电解电容，主要对策冷机超标或不足，热机后有余量
   5. 变压器采用屏蔽和VCC并绕方式，主要对策500K附近超标或不足
   6. 500K附近有时调整次级整流的RC，一般是吸收调轻，比如加大R，特别是针对PSR改变谐振点也有效果
   7. 将普通桥堆改为软桥，配合π型滤波电路，目前这种方式总体成本比较低，可以大大降低EMI器件，从而去掉或减小输入X电容和输入共模电感规格
   8. L,N与动点太近会导致传导500K附近变差，比较经常在英规的产品碰到，MOS/IC离LN太近，近场干扰导致500K附近不理想，需要调整 Layout，把动点远离L,N（如果结构限制实在改不了，可以在L,N处增加一片敷铜PCB板或铜箔接地初级地）
   9. 调整变压器的屏蔽绕组的圈数（大部分符合：输出正端整流的屏蔽圈数≤VCC圈数，负端整流的屏蔽圈数＞VCC圈数，调试方法参考：共模电流平衡法）

1MHz~5MHz

2. 1M~5M以内差模干扰与共模干扰混合，以下方法供参考：
   1. 对于差模干扰，加大X电容容量来抑制
   2. 对于差模干扰，增加差模电感，调整合理感量来抑制
   3. 对于共模干扰，增加共模电感，调整合理感量来抑制
   4. 对于共模干扰，增加Y电容的容量来抑制
   5. 调整RCD二极管的反向恢复速度
   6. 对于NO-Y的系统，可以在变压器初次级多加几层胶带
   7. 对于EMI需要接地测试的系统，输入共模需要比较大
   8. 调整变压器的屏蔽绕组的圈数（大部分符合：输出正端整流的屏蔽圈数≤VCC圈数，负端整流的屏蔽圈数＞VCC圈数，调试方法参考：共模电流平衡法）

5MHz~20MHz

3. 5M~20MHz以共摸干扰为主，以下方法供参考：
   1. 改变变压器的屏蔽方式和绕组的正逆绕
   2. 调整变压器的屏蔽绕组的圈数
   3. 对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3 圈会对10MHz 以上干扰有较大的衰减作用
   4. 可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔，铜箔要闭环
   5. 将整个电源用一块铜片包起来, 铜片接初级大电容负极
   6. 输入共模采用扁平电感
   7. 输出加共模电感（镍锌材质环更明显效果）
   8. 优化缩小高频环路的面积
   9. 调整变压器的屏蔽绕组的圈数（大部分符合：输出正端整流的屏蔽圈数≤VCC圈数，负端整流的屏蔽圈数＞VCC圈数，调试方法参考：共模电流平衡法）

 

辐射整改策略

20MHz~30MHz

4. 20MHz~30MHz以共摸干扰为主，以下方法供参考：
   1. 输出加共模电感（镍锌材质环更明显效果）
   2. 调整一二次侧间的Y1 电容位置及参数值
   3. 改变变压器的屏蔽方式和绕组的正逆绕
   4. 调整变压器的屏蔽绕组的圈数
   5. 调整输出整流管并的RC参数
   6. VCC的整流二极管并联一小瓷片电容100pF~470pF
   7. 适当加大RCD串的电阻
   8. 变压器与MOS之间串磁珠
   9. 小功率电源在输入两高压电解负之间串磁珠
   10. 适当加大初级MOS驱动电阻
   11. 初级MOS的D-S并联一个小瓷片电容10pF~68pF
   12. 优化缩小高频环路的面积

30MHz~50MHz

5. 30M~50MHz主要是MOS管高速开通关断引起的干扰，以下方法供参考：
   1. 适当加大初级MOS驱动电阻
   2. 适当加大RCD串的电阻
   3. RCD的二极管采用慢管，或吸收二极管ABD-10FL（吸收二极管应用参考：http://www.hunt-chance.com/newsinfo/1503853.html?templateId=1133604）
   4. VCC的整流二极管采用1N4007,A7,等慢管来对策
   5. VCC的整流二极管并联一小瓷片电容100pF~470pF
   6. 输出加共模电感（镍锌材质环更明显效果）
   7. 初级MOS的D-S并联RC或一个小瓷片电容10pF~68pF
   8. 在变压器与MOS 之间加磁珠
   9. 小功率电源在输入两高压电解负之间串磁珠
   10. 改变变压器的屏蔽方式和绕组的正逆绕
   11. 高频回路环面积尽可能小

50MHz~100MHz

6. 50M~100MHz主要是输出整流管反向恢复电流引起
   1. 可以在整流管上串磁珠
   2. 调整RCD参数
   3. 调整输出整流管的RC参数
   4. 改变初次级跨接的Y电容的阻抗，如串磁珠或电阻
   5. 改变输出整流管散热片的接地点
   6. 改变变压器的屏蔽方式
   7. VCC绕组并联一100pF~470pF的瓷片电容，可以改善100MHz

200M以上开关电源辐射很小，一般都可以过EMI标准

 

补充：

1.常见变压器推荐结构：

顺绕法：

1.1 Np->Nvcc->Nshield->Ns (简洁便宜常用）

1.2 NP->Nvcc与Nshield并绕->Ns(简洁便宜常用）

1.3 NP->Nshield->Nvcc->Ns(简洁便宜常用）

1.4 Np->Nshield->Ns->Nvcc( VCC带载/空载不会差太大）

三明治法：

1.5 NP1->Nshield->Ns->Nvcc->Np2

1.6 NP1->Nvcc->Ns->Nshield->Np2

1.7 NP1->Nshield1->Ns->Nvcc与Nshield2并绕->Np2

1.8 NP1->Nvcc与Nshield1并绕->Ns->Nshield2->Np2

1.9 NP1->Nshield1->Ns->Nshield2->Nvcc->Np2

1.10 NP1->Nshield1->Ns->Nshield2->Np2->Nvcc

2. 变压器屏蔽绕组圈数确定方法（共模电流平衡法）：

用1个102Y电容串1个20K电阻，电阻端焊在初级大电解的BUS+上，电容端焊在次级输出电解的SGND上，输出带载水泥负载，把Y电容去掉，用示波器测试电阻两端的电压波形，把共模电流调平衡到接近0且方向为负为最优化的变压器。（测试出来类似退磁波形的平台，在正方向为共模电流偏正，在负方向为共模电流偏负。）

2.1 测试电阻上的波形，当共模电流偏负时，需要减少屏蔽圈数

2.2 测试电阻上的波形，当共模电流偏正时，需要增加屏蔽圈数

欢迎讨论：

QQ:66655638，

邮箱：super.chen@yu-chi.com，

电话：13696986390（微信同号）