无需设备也能行?EMI传导辐射超标对策

2014-11-12 10:12 来源:电子信息网 作者:兔子

这是个90W的例子,PFC+flyback的两极结构。基本情况如下:

1、桥前的EMI滤波器架构是:小X电容+小共模+大X电容+大共模;

2、桥后就是PFC+flyback电路;

3、原副边的地之间接有Y电容,Y电容的一个脚套有磁珠;

4、输出端的Vo与GND之间有个小共模。

现象是这样的:(测试时输出GND与大地连接)

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冷机

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热机后

从以上波形可以看出,热机后在15~16MHz的传导变差很多。裕量不足,需要整改,目标是达到>=10dB的裕量。

现象分析:传导在10几MHz的高频处超标,一般是共模干扰超标引起的。测试是输出与地连接的情况下超了,说明地线参与了耦合干扰,从这也证明了这是共模干扰超标。此共模干扰从源端产生,经变压器的一二次侧寄生电容传到次级,一部分被Y电容传回原边,另一部分经过输出端的共模阻隔后通过负载的接地线传到LISN。根据以上分析以及共模路径图,建立如下模型:

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电路模型

其中:Z2为变压器一二次侧寄生电容的阻抗;Z3为Y电容和所串的磁珠的阻抗;Z4为输出共模的阻抗;Z5为LISN的阻抗。

从以上模型图可以得知:要降低共模干扰Vlisn,有多种方法,比如降低Vnoise、增大Z2、减小Z3、增大Z4。降低Vnoise就是从源端解决了,一般会影响效率,改动太大;增大Z2,就是减小变压器一二次侧寄生电容,这个目前已是比较优化的结构,改动效果不明显;减小Z3,可以通过增大Y电容实现;增加Z4,就是提升输出共模的阻抗。

经过实测,增大Y电容可以降5dB,但会导致漏电流超出客户规格,无法导入;增加Z4阻抗了,其实热机后会变差也是由于Z4的阻抗特性发生了变化;尝试过降低Z4的温度,但由于电流较大,温度仍然较高,效果不明显。根据上面的模型图,Z3回路还包括磁珠的阻抗,是否可以通过去掉磁珠来解决呢?

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实测效果

根据实测效果我们可以看到结果数据改善了3~4dB的裕量,虽然没有加大Y电容的效果好,但有足够的裕量了,同时不影响效率,还降低了成本,但辐射在30M~40M的地方变差了2dB,好在即使变差也有足够的裕量,不用再去头疼了。至此,传导整改问题解决。

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