22個(gè)方向分享開(kāi)關(guān)電源PCB設計與EMC之間關(guān)聯(lián)（三）

接上一篇

17、電磁場(chǎng)屏蔽機理分析
圖一：磁場(chǎng)屏蔽原理

?

如圖對照：輸入和輸出的電場(chǎng)干擾可以通過(guò)電容傳輸耦合，若增加屏蔽板，則增加了C4的大小，并且C1也會(huì )減小，對電場(chǎng)干擾起到衰減的目的;
圖二：磁場(chǎng)屏蔽原理

?

如圖：磁場(chǎng)屏蔽的特點(diǎn)和磁場(chǎng)不一樣，需要外殼屏蔽，電場(chǎng)只需要平面屏蔽板，故散熱器屏蔽帶來(lái)的是電場(chǎng)屏蔽，有的采用外殼封閉式電源則起到了一定磁場(chǎng)屏蔽。
磁場(chǎng)屏蔽原理，磁場(chǎng)通過(guò)屏蔽罩會(huì )改變磁路，導致磁力線(xiàn)向周?chē)鷶U散，中間磁場(chǎng)干擾達到屏蔽目的。


?
18、開(kāi)關(guān)器件與EMC
對器件的認識對EMC也有著(zhù)重要的意義，比如MOS管，主開(kāi)關(guān)MOS是很重要的EMC源頭之一，還有整流管的開(kāi)通以及關(guān)斷也會(huì )產(chǎn)生高頻輻射(原理是電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電流產(chǎn)生電場(chǎng));當然這里主要是介紹半導體開(kāi)關(guān)器件，其他的電感變壓器就不做說(shuō)明了;
開(kāi)關(guān)器件哪些參數對EMC有重要影響，我們常說(shuō)快管，慢管是以什么作為參照的呢?我們都知道快管開(kāi)通損耗小，為了做高效率都喜歡用，但是為了EMC順利通過(guò)，不得不舍棄效率，降低開(kāi)關(guān)速度來(lái)減弱開(kāi)關(guān)輻射;
對于MOS管，開(kāi)通速度是由驅動(dòng)電阻與輸入結電容決定的;關(guān)斷速度是由輸出結電容與管子內阻決定。

?
?
參照以上兩圖，是不同型號的MOS管，對比下輸入結電容和輸出結電容，2400PF與800PF;780PF與2200PF;一看就知道**個(gè)規格是快管，**個(gè)是慢管，這時(shí)候決定開(kāi)關(guān)速度還要與驅動(dòng)電阻匹配;常規情況驅動(dòng)電阻在10R-150R比較多，選取驅動(dòng)電阻與結電容有關(guān)，針對快板驅動(dòng)電阻可適當增大，慢管驅動(dòng)電阻可適當減小。
對于二極管，有肖特基二極管，快回復二極管，普通二極管，還有一種用的比較少的SIC二極管，開(kāi)關(guān)速度SIC二極管幾乎為零，等于是沒(méi)有反向恢復，開(kāi)關(guān)輻射*小，并且損耗也*小，唯壹的缺點(diǎn)就是價(jià)格昂貴，故很少用;其次就是肖特基二極管，正向壓降低，反向恢復時(shí)間短，依次是快回復和普通二極管;需要在損耗和EMC之間折中;一般可采取改吸收以及套磁珠等措施整改EMC。
?
19、EMC之濾波器

?

濾波器的架構選擇對濾波器的影響很重要，在不同場(chǎng)合，濾波器是根據阻抗匹配來(lái)達到濾波效果，大家可根據此圖的原則參考選取如何濾波;比如*常用的輸出整流橋后采用π型濾波以及輸出端采用LC濾波器。

?

濾波器的材質(zhì)對設計濾波電感也是至關(guān)重要，采用不同初始磁導率的材質(zhì)會(huì )在不同頻率段起作用，選錯材質(zhì)就完全失去應有的效果。


?
20、EMC之反激高頻等效模型分析

?

先從*簡(jiǎn)單的模型理解EMC：
EMC的路徑，當然空間輻射是跟環(huán)路有關(guān)，環(huán)路也是路徑構造成的;分析出反激高頻等效模型，幫助理解EMC形成的機理;我們的測試接收設備會(huì )從L,N端接收傳導，為了減小接收的干擾，就必須讓干擾通過(guò)地回路流通而不從L,N端口流向接收設備;這時(shí)候我們的EMI電感以及Y電容通過(guò)阻抗匹配就可以實(shí)現;另外原邊的干擾可以通過(guò)原副邊Y電容，變壓器雜散電容以及大地耦合到副邊，形成更多的回路;當然一些結電容參數，如MOS管結電容，散熱器結電容也能構成流通路徑。


?
21、輻射的形式以及頻率分布

?

這個(gè)圖可能有些抽象，不過(guò)正好EMC是很難做到具體，需要給到我們一些啟示，可知：差模輻射是以環(huán)路的形式存在，而共模輻射是以天線(xiàn)的形式發(fā)射;因此正好印證前面說(shuō)我們布板的時(shí)候開(kāi)關(guān)環(huán)路的布局以及走線(xiàn)的時(shí)候不要走銳角，常規走45度，*好是圓弧走線(xiàn)，當然走線(xiàn)效率會(huì )比較低。
這些原理基礎知識理解得好，對實(shí)際處理EMC工作以及布板很有用那個(gè)，如果沒(méi)這種意識，可能毫無(wú)用處，因為提供不了直接方法，需要與其他知識想結合。
而且這里提的很多原理東西，在很多EMC資料中是看不到的，而且也沒(méi)這么集中，需要反復體會(huì )!

?

如圖：一些頻率端與開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生部位的關(guān)系，這只是一般規律，不要完全相信;既是規律又不能盡信是為什么?規律并不是在所有情況下成立，不同電源的差異也很大，所以原理是幫你分析，而不是按照方法去硬套。


?
22、EMC實(shí)例

?
?

根據傳導實(shí)例，頻率的分布點(diǎn)關(guān)鍵是具體的數據與基頻之間的關(guān)系，這個(gè)測試完后，需要揣測這些數值的規律，可能能發(fā)現什么蛛絲馬跡;當然對于這些頻率如何通過(guò)濾波器去解決的手段前面也說(shuō)過(guò)了。
這里是給大家補充一些似乎很神秘的EMC它是怎么來(lái)的，感覺(jué)不再神秘，而不只是稀里糊涂的采用濾波器解決了問(wèn)題!