电源传导、辐射整改实例

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mos管辐射整改案例

mos管辐射整改案例

mos管辐射整改案例

1.案例简介:

某公司生产的一款开关电源在EMC测试中发现辐射超标,主要问题集中在MOS管的开关谐波辐射。

2.整改措施:

●优化PCB布局:缩短MOS管的开关回路,减小寄生电感和电容。

●增加滤波电路:在MOS管两端增加RC吸收电路,抑制开关谐波。

●更换MOS管:选择具有更低开关损耗和更小寄生参数的MOS管。

3.整改效果:

●经过上述整改措施,开关电源的辐射超标问题得到解决,顺利通过EMC测

试。

4.具体整改步骤:

●分析辐射源:通过测量和分析,确定辐射源是MOS管的开关谐波。

优化PCB布局:缩短MOS管的开关回路,减小寄生电感和电容。具体措施包括:

●将MOS管和驱动芯片尽量靠近放置。

●使用大铜箔面积减小回路阻抗。

●优化PCB走线,避免形成环路。

增加滤波电路:在MOS管两端增加RC吸收电路,抑制开关谐波。具体措施包括:

●选择合适的电阻和电容值,根据开关频率和谐波频率进行设计。

●尽量靠近MOS管放置滤波电路。

●更换MOS管:选择具有更低开关损耗和更小寄生参数的MOS管。具体措施包

括:

●选择RDS(on)较小的MOS管。

●选择Coss和Crss较小的MOS管。

5.注意事项:

●整改措施需要根据具体情况进行调整。

●整改后需要进行EMC测试,验证整改效果。

6.总结:

MOS管辐射整改的关键是优化PCB布局、增加滤波电路和更换MOS管。通过综合采取以上措施,可以有效降低MOS管的开关谐波辐射,提高EMC性能。

EMI整改方法

EMI整改方法

传导与辐射超标整改方案 开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径 功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的EMI问题。开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。现在按噪声干扰源来分别说明:1、二极管的反向恢复时间引起的干扰 交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知,电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。 高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。2、开关管工作时产生的谐波干扰 功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。3、交流输入回路产生的干扰 无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。4、其他原因 元器件的寄生参数,开关电源的原理图设计不够完美,印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布置,具有很大的随意性,PCB的近场干扰大,并且印刷板上器件的安装、放置,以及方位的不合理都会造成EMI干扰。这增加了

pcb辐射超标的整改例子

pcb辐射超标的整改例子

在PCB(印刷电路板)设计中,辐射超标指的是电路板在工作时发出的电磁干扰(EMI)超出了规定的标准。电磁兼容(EMC)问题会影响电路的正常工作,甚至可能对周围设备产生干扰。因此,设计时需采取一系列措施来降低辐射并确保产品符合相关EMC法规。

整改PCB辐射超标的例子包括:

1. 优化布局和布线

减少高速信号的回路面积:高速信号的布线应该尽量短并且避免大回路,因为大的回路面积会增加辐射。

使用地平面:在高速信号线下方使用地平面可以大幅降低辐射。

差分信号:使用差分信号对进行高速数据传输,因为差分信号的电磁场会互相抵消,从而降低辐射。

2. 使用去耦和旁路电容

在电源线路上使用去耦电容,可以降低电源噪声和开关噪声,减少辐射。

3. 控制阻抗和终端匹配

确保信号线的阻抗连续,并且在线路的两端使用恰当的终端匹配,以减少反射和辐射。

4. 屏蔽

金属屏蔽罩:对高辐射的元件或区域使用金属屏蔽罩。

屏蔽层:在多层PCB中,使用内部层作为屏蔽层可以降低辐射。

5. 过滤

设计合适的滤波器:在信号进出口处使用滤波器可以抑制高频噪声,防止其辐射出去。

6. 控制时钟信号

时钟信号是辐射的主要来源,应当尽量减少时钟线路的长度,避免时钟线路与I/O 线路并行。

7. 分区

将模拟和数字部分分开,并且使它们的地平面分开连接到主地,以减少相互干扰。

实施案例

假如有一款PCB产品在测试时发现辐射超标,工程师可能会采取以下步骤进行整改:

1. 识别问题源:使用频谱分析仪识别产生辐射的主要频段。

2. 测量和评估:确定辐射超标的严重程度和辐射源的位置。

3. 修改设计:根据上述整改措施,修改PCB设计,重点关注高速信号的布局和布线。

传导与辐射超标整改方案

传导与辐射超标整改方案

传导与辐射超标整改方案开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的EMI问题。开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。现在按噪声干扰源来分别说明:1、二极管的反向恢复时间引起的干扰交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知,电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。2、开关管工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。3、交流输入回路产生的干扰无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。4、其他原因元器件的寄生参数,开关电源的原理图设计不够完美,印刷线路板(

《EMI传导与辐射超标整改方案》

《EMI传导与辐射超标整改方案》

《EMI传导与辐射超标整改方案》第一篇:emi传导与辐射超标整改方案传导与辐射超标整改方案开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径

功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(emi)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的emi问题。开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。现在按噪声干扰源来分别说明:

1、二极管的反向恢复时间引起的干扰

交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知,电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。

高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于pn结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。

2、开关管工作时产生的谐波干扰

功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。

开关电源的传导发射和辐射发射

开关电源的传导发射和辐射发射

开关电源传导发射和辐射发射的产生原因及解决对策

1 概述

目前,电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视,尤其是世界上发达国家,已经形成了一套完整的电磁兼容体系,同时我国也正在建立电磁兼容体系,因此,实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。对于开关电源来说,由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下,对外界会产生很强的电磁干扰,因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容,但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后,就不难找到合适的对策,将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平,实现电磁兼容性设计。

2 开关电源传导骚扰

2.1 传导发射的产生

开关电源的传导骚扰是通过电源的输入电源线向外传播的电磁干扰。在开关电源输入电源线中向外传播的骚扰,既有差模骚扰、又有共模骚扰,共模骚扰比差模骚扰产生更强的辐射骚扰。传导骚扰的测试频率范围为150KHz~30MHz,限值要求如下表1 所示:

表1:

A 级电源端口传导骚扰限值

频率范围(MHz)准峰值dB(μV)平均值Db(μV)

0.15~0.5 79 66

0.5~30 73 60

B 级电源端口传导骚扰限值

0.15~0.5 66 56

0.5~5 56 46

5~30 60 50

在0.15MHz~1MHz 的频率范围内,骚扰主要以共模的形式存在,在1MHz~10MHz 的频率

范围内,骚扰的形式是差模和共模共存,在10MHz 以上,骚扰的形式主要以共膜为主。传

导发射的差模骚扰的产生主要是由于开关管工作在开关状态,当开关管开通时,流过电源线的电流线形上升,开关管关断时电流突变为0,因此流过电源线的电流为高频的三角脉动电流,含有丰富的高频谐波分量,随着频率的升高,该谐波分量的幅度越来越小,因此差模骚扰随频率的升高而降低,另外,如下图1 所示,由于电容C5 的存在,它与电感L3 组成低

史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案

史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案

目前,电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视,尤其是世界上发达国家,已经形成了一套完整的电磁兼容体系,同时我国也正在建立电磁兼容体系,因此,实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。对于开关电源来说,由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下,对外界会产生很强的电磁干扰,因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容,但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后,就不难找到合适的对策,将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平,实现电磁兼容性设计。

开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径

功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的EMI问题。开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。现在按噪声干扰源来分别说明:

1、二极管的反向恢复时间引起的干扰

交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知,电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。

《EMI传导与辐射超标整改方案》

《EMI传导与辐射超标整改方案》

《EMI传导与辐射超标整改方案》第一篇:emi传导与辐射超标整改方案传导与辐射超标整改方案开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径

功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(emi)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的emi问题。开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。现在按噪声干扰源来分别说明:

1、二极管的反向恢复时间引起的干扰

交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知,电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。

高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于pn结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。

2、开关管工作时产生的谐波干扰

功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。

EMI传导与辐射超标整改方案

EMI传导与辐射超标整改方案

E M I传导与辐射超标整

改方案

集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

传导与辐射超标整改方案

开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径

功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(emi)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的emi问题。开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。现在按噪声干扰源来分别说明:

1、二极管的反向恢复时间引起的干扰

交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知,电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。

高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于pn结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。

2、开关管工作时产生的谐波干扰

功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。

传导干扰整改方案

传导干扰整改方案

传导干扰整改方案

第一篇:传导干扰整改方案

传导发射整改方案

失败原因分析

1.所选emi滤波器额定电流过大(35a),而负载额定电流仅为1a,共模电流流过滤波器的共模扼流圈所产生的磁场过小,因此未能有效滤除共模干扰;

2.emi滤波器引线过长,离电源入口端较远,且线缆为普通线缆,在高频段易产生电磁耦合;

3.输入引线与输出引线距离太近,在高频段两者相互耦合;

4.滤波器及控制器接地效果较差;

5.动力接插件接地电阻太大,造成电缆屏蔽层接地效果差。

6.码盘线延长线与航插线连接时,屏蔽层不是360°搭接,接地效果差;

7.电源线与信号线同走航插线,容易耦合。

8.控制板地未与壳体连接

9.电源输出端滤波电路过于简单。整改方案

1.emi滤波器换用屏蔽线缆,且尽量靠近电源输入口,并有效接地;

2.控制器内部连接线采用屏蔽线缆,且屏蔽层有效接地;

3.控制板卡接地线上加高频扼流圈;

4.控制器有效接地;(底板去除氧化层或者用瘪铜线)

5.试验对比出负载属性,选择滤波器结构;

6.计算滤波器谐振点,确保其小于150khz;

7.在板卡电源输入前加额定电流1a或3a的滤波器,并增加差模电容容值和共模电容容值观察滤波效果,而后,在滤波器后端增加一级共模扼流圈和共模电容,并调节共模扼流圈电感值和共模电容容值,观察滤波效果;8.在板卡电源输出端增加差模电容,若效果仍不满足要求,则进行割线,加入一级滤波电路;9.在控制器外部供电电缆上套磁环;

整改所需器件清单

第二篇:EMI传导与辐射超标整改方案

传导与辐射超标整改方案

开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径

开关电源 传导与辐射超标整改方案

开关电源 传导与辐射超标整改方案

18.保持 EMI 滤波器远离功率变压器;尤其是避免定位在绕包的端部。
19.在 PCB 面积足够的情况下, 可在 PCB 上留下放屏蔽绕组用的脚位和放 RC 阻尼器 的位置,RC 阻尼器可跨接在屏蔽绕组两端。
20.空间允许的话在开关功率场效应管的漏极和门极之间放一个小径向引线电容器 (米勒电容, 10皮法/ 1千伏电容)。
7.调整优化阻尼电阻值,使它在开关的死区时间里不产Βιβλιοθήκη Baidu振铃响声。
8. 防止 EMI 滤波电感饱和。
9.使拐弯节点和 次级电路的元件远离初级电路的屏蔽体或者开关管的散热片。
10.保持初级电路的摆动的节点和元件本体远离屏蔽或者散热片。
11.使高频输入的 EMI 滤波器靠近输入电缆或者连接器端。
12.保持高频输出的 EMI 滤波器靠近输出电线端子。
5.增加屏蔽铜箔抑制向空间辐射.
200MHZ 以上 开关电源已基本辐射量很小,一般可过 EMI 标准。
传 导 方 面 EMI 对 策
传导冷机时在0.15-1MHZ 超标,热机时就有7DB 余量。主要原因是初级 BULK 电容 DF 值过大造成的,冷机时 ESR 比较大,热机时 ESR 比较小,开关电流在 ESR 上形成开关电 压,它会压在一个电流 LN 线间流动,这就是差模干扰。解决办法是用 ESR 低的电解电 容或者在两个电解电容之间加一个差模电感。.........

EMI传导与辐射超标整改

EMI传导与辐射超标整改

传导与辐射超标整改方案

开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径

功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的EMI问题。开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。现在按噪声干扰源来分别说明:

1、二极管的反向恢复时间引起的干扰

交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知,电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。

高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。

2、开关管工作时产生的谐波干扰

功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。

开关电源传导与辐射超标整改方案(一)

开关电源传导与辐射超标整改方案(一)

开关电源传导与辐射超标整改方案(一)

开关电源传导与辐射超标整改方案

问题简述

开关电源传导与辐射超标是当前电力系统存在的严重问题之一,它会对人体健康和电力设备造成一定的危害。因此,制定一份全面有效的整改方案,以减少传导与辐射超标现象的发生,保障人民群众的身体健康和电力设备的安全运行,具有非常重要的意义。

方案目标

1.减少开关电源传导超标现象的发生频率;

2.降低开关电源辐射超标的程度;

3.提高电力设备的工作效率;

4.保障人民群众的身体健康。

方案措施

为了实现上述目标,我们将采取以下措施:

1. 开展系统安全评估

•对现有电力系统进行全面安全评估,找出传导与辐射超标的主要原因;

•设立专门小组进行数据收集和分析,通过大数据分析找出相关规律和潜在的问题。

2. 更新电力设备

•选用符合国家标准的新一代电力设备,提高设备的性能和效率;•优化设备设计,减少传导与辐射的可能性;

•定期对设备进行检测和维护,确保其正常运行和安全工作。

3. 加强人员培训

•组织开展关于开关电源传导与辐射的培训,提高人员的安全意识和专业技能;

•建立健全的安全操作规程,确保操作人员能正确使用电力设备;•定期组织演练和考核,检验人员的应急处理和解决问题的能力。4. 完善监测与管理体系

•建立开关电源传导与辐射的监测体系,及时发现超标现象;

•加强现场管理,定期进行设备检测和评估,及时处理问题;

•完善相关政策和法规,加强对开关电源传导与辐射的管理和监督。

5. 开展宣传与教育

•制作宣传材料,普及开关电源传导与辐射知识,提高公众的环保意识;

•通过媒体渠道、社区和学校开展宣传活动,增加公众参与度;

开关电源传导骚扰和辐射骚扰解决方法

开关电源传导骚扰和辐射骚扰解决方法

1 概述

目前,电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视,尤其是世界上发达国家,已经形成了一套完整的电磁兼容体系,同时我国也正在建立电磁兼容体系,因此,实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。对于开关电源来说,由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下,对外界会产生很强的电磁干扰,因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容,但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后,就不难找到合适的对策,将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平,实现电磁兼容性设计。

2 开关电源传导骚扰

2.1 传导发射的产生

开关电源的传导骚扰是通过电源的输入电源线向外传播的电磁干扰。在开关电源输入电源线中向外传播的骚扰,既有差模骚扰、又有共模骚扰,共模骚扰比差模骚扰产生更强的辐射骚扰。传导骚扰的测试频率范围为150KHz~30MHz,限值要求如下表1 所示:

在0.15MHz~1MHz 的频率范围内,骚扰主要以共模的形式存在,在1MHz~

10MHz 的频率范围内,骚扰的形式是差模和共模共存,在10MHz 以上,骚扰的形式主要以共膜为主。传导发射的差模骚扰的产生主要是由于开关管工作在开关状态,当开关管开通时,流过电源线的电流线形上升,开关管关断时电流突变为0,因此流过电源线的电流为高频的三角脉动电流,含有丰富的高频谐波分量,随着频率的升高,该谐波分量的幅度越来越小,因此差模骚扰随频率

的升高而降低,另外,如下图1 所示,由于电容C5 的存在,它与电感L3 组成低通滤波器,因此,差模传导骚扰主要存在低频率段。

史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案

史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案

史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案

开关电源是一种常见的电源供应装置,但其工作原理会导致传导和辐射的问题。如果开关电源传导和辐射超过国家标准,需要采取整改措施以确保安全。下面是一个史上最全的开关电源传导与辐射超标整改方案:

1. 传导超标整改方案:

a. 更换低传导材料:使用低传导材料来替换开关电源内部的传导元件,如PCB板和连接线。这些材料应具有较低的传导性能,能有效减小传导的电磁辐射。

b. 优化电路设计:重新设计开关电源的电路,在电路的布局和连接上做出相应的调整,以减小电磁辐射的传导。

c. 添加屏蔽措施:在开关电源和周围环境之间添加屏蔽层,如金属层或导电涂层。这些屏蔽层能够有效地阻挡电磁辐射的传导。

d. 加强地线连接:确保开关电源的地线连接良好,并采取适当的接地措施,以减小传导超标的风险。

2. 辐射超标整改方案:

a. 提高开关电源的抗干扰能力:采取抗干扰措施来提高开关电源本身的抗干扰能力,如增加滤波电路或添加可变电容器。

b. 优化散热设计:重新设计开关电源的散热系统,确保其能够有效降低温度,减少辐射超标的风险。

c. 添加屏蔽措施:在开关电源周围添加屏蔽层,以阻挡电磁辐射的传播。

d. 选择低辐射材料:使用低辐射材料来替换开关电源内部的元件,如选择低辐射的电解电容器和电感器。

以上整改方案旨在减小开关电源传导和辐射超标的风险,并确保其符合国家标准。实施整改方案前,建议进行必要的测试和评估,以确定超标的具体情况,并与相关专业人士进行咨询和指导。

分享一个电源EMC整改的案例

分享一个电源EMC整改的案例

分享一个电源EMC整改的案例

前言

(电源)(EMC)问题是令很多(工程师)都觉得头痛的,不管是测电源的辐射还是电源的传导。所以今天我们来分享一个电源整改的案例来增加一点大家在整改遇到电源问题时的思路。

原理分析

上图为(DC)DC电源的BUCK电路最基本原理图,我们知道EMI 问题的产生都是由于电压变化du/dt或者(电流)变化di/dt产生的,开关闭合时,①位置的电压为Vin,开关打开时,①位置的电压为0,所以,在遇到BUCK电路的EMC问题的时候,我们可以知道源头是电感前端,所以我们一般在电感前端做一些滤波措施或者其它措施来抑制噪声产生。

实际案例分享

上图为某个车载DCDC电源在使用2欧(电阻)当负载时的一个电流法50mm和750mm的测试结果。

在50mm的测试结果中,我们可以看到的是一个大概是130KHz的一个开关频率问题;在750mm的测试结果中,我们可以看到的是一个69.8MHz和一个194MHz的两个电源包络问题。

上图为该车载DCDC电源的原理图,我们可以看到在(芯片)的前端已经有一个π型滤波,它除了有一个储能作用,还能起到纹波滤波有效,在芯片的输出端有一个(电容)C5也是起到一个滤波的作用,所以我们测试得出超标的点并没有很多。针对(电源开关)频率问题:在(开关电源)芯片的输入引脚4Vin处对地并联一个2.2uF 电容。

计算公式:f=1/2π√ ̄LC L取值0.5nH。

针对100M左右的噪声,推测是因为电源线束过长引起的,所以在电源输入的正极和负极绕一个磁环,发现100M左右的噪声有明显的改善,把磁环换成我们(公司)的大电流共模(滤波器),根据封装和电流要求,所以选择了TLDCM7035-2-701(TF)的大电流共模滤波器。

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电源传导、辐射整改实例

说到EMC 的整改问题,很多工程师都会有很刻记忆:有的工程师认为不是自己设计的电路或自己布的PCB,那别人就对这个电源过EMC 没有更好的方法,还有的一些工程师对电源的IC 的功能情有独钟,他们可以分析出很多的情况,认为是这个IC 的功能影响到了产品的EMC 的指标。从本人做EMC 的整改经验来看不能认同这些朋友的意见。本人从事整改好几年,经手整改过的产品有电源、陆军标的逆变电源、工业电源,也有大功率的LED 电源、音视频产品,对这些产品的工作原理只大略知道,无论如何也比不上专职工程师,但一样可以把这些产品整改符合EMC的要求同时也让各企业满意。
最近帮一个企业整改了一个二十几瓦的电源,本文结合测试的曲线描述整改的经过。先上一个测试不通过的曲线:上图是传导测试的曲线。上图是空间辐射的 V 方向曲线上图是空间辐射的 H 方向的曲线
以上这个电源是一个 25W 左右的开关电源,电源的电路图因为客户原因不方便上传,但可以跟大家先说明一下,此电路用了一个0。1uF 的X 电容和一个30mH 的共模电感。次级输出加了一个50uH 的工字电感。客户整改要求整改方案要能量产。
拿到产品后首先看了一下这个产品发现 MOS 管和双向二极管所带的散热片都是没有接入热地的。(也就是电源初级边的电解电容的负极。变压器内有一层线圈绕制的屏蔽并接入热地。
我的整改方案,如下:
从传导的曲线上 1MHz 前超标的情况可以看出差模电容X 太小了,所以修改了X 电容变成0。22uF。而1-5MHz 之间也超标,所以增加共模电感到50mH ,这项频率超标一般主要是有变压器的漏感造成的。在变压器的外面增加了一个屏蔽铜箔,并接入热地。(同时做了别外一个变压器,去除原变压器内部的屏蔽层,改变了变压器的绕线方式,在变压器的外面做了屏蔽并接入热地用备用)同时将 MOS 管和双向二极管的散热片也接入热地。同时将MOS 管的D、S 两脚间增加了一个101/1KV的电容,做完以上的整改方案后做了一次测试。
曲线见下面:此图为客户原板上所用变压器,我只在外面增加一个屏蔽层。测试可以通过不过余量很小只有 1dB。显然来能保障批量生产可能造成的不确定性。
下图为空间辐射的曲线 V 方向虽然也能通过但余量也是很小。
下图为 H 方向的曲线,可以看到100-120MHz 段还有超标的情况。根据以上的情况我做了第二次修改,将变压器更新成我前面提到过的改变了绕线方式的变压器。用我的频谱分析仪重新查看了一产品的变压器的位置和MOS 管的位置。发现MOS 管的位置曲线不是有点高,并且成有规律的波形于

是用频谱分别对 MOS 管的G、D、S 三个脚接触看一下是哪个脚是辐射源,发现D 极的辐射源最大。
于是我在D 极上串了一个通用的插件磁珠。(¢3.5*8)再看MOS 管的频谱曲线如下:大家可以看到此时 MOS 管的辐射明显减小而且更平稳了一些.于是第二次做了测试.结果如下:从上图可以看到此时的传导已经非常的好,余量最小的为8.6dB.上图为 V 方向空间辐射曲线最小余量为8.3dB.上图为H 方向的曲线余量更大。
经过两次的修改该产品顺利的符合了客户要求的标准测试。最终的整改方案为:
1. 将 MOS 管,双向二极管的散热片面接入电源的热地。2. 将 X 电容改为0.22uF。3. 将共模电感改为 50mH.4. 在 MOS 管的D 线电路的正面串入一个插件的磁珠。去消在D、S 间并接的101 电容。5. 将变压器的绕线方式改变了一下,取消内部的屏蔽,而在外部加了一个屏蔽层。并接入热地。
小结一下:其实 EMC 的整改主要是电源的整改因为任何产品都要有电源来供电,此处没有处理好一定会影响到其它的地方。不论是什么产品它的辐射或传导主要有这个产品内部的敏感元器件造成的。对于电源产品主要有的敏感元器件就是变压器、MOS 管、二极管。所以只要解决好这三个方面的协调问题EMC 就不难搞定。而解决EMC 的方法概括来说就是:消除干扰源、切除干优传导的途径、疏导干扰源。
a.消除就是用将干扰源通过热能的方式损耗掉,这种是制本的方式。b.切除干扰传导的途径就是将干扰向外传递的路径切断,使其无法向外干扰,也就是我们常做的滤波,屏蔽等方法。c.疏导干扰源这种就是将干扰源引到不是敏感的元器件上如旁路,去藉,接地等方式.

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