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工程師實戰經驗(二):PSR開關電源設計之EMC設計技巧

鉅大LARGE  |  點擊量:1127次  |  2019年12月27日  

本文是作者多年從事PSR原邊反饋開關電源設計總結出的經驗,上一章介紹了PSR原邊反饋開關電源設計中變壓器的獨特設計方法,本章將繼續為大家分享PSR原邊反饋開關電源中的EMC設計技巧,希望能給大家的實際設計帶來幫助。


先談談PCBLAYOUT注意點:


大家都知道,EMC對地線走線畢竟有講究,針對PSR的初級地線,可以分為4個地線,如圖中所標示的三角地符號。這4個地線需采用一點接地的布局。


先上電路圖:


1.C8的地線為電源輸入地。


2.R5的地為功率地。


3.C2的地為小信號地。


4.變壓器PIN3的地為屏蔽地。


這4個地的交接點為C8的負端,即:輸入電壓經整流橋后過C1到C8地,R5和變壓器PIN3的地分別采用單獨連線直接引致C8負端相連,連線盡量短;R5地線因考慮到壓降和干擾應盡量寬些。


C5,R10,U1PIN7和PIN8地線匯集致C2負端再連接于C8負端。


若為雙面板,以上4條地線盡量不要采用過孔連接,不得以可以采用多個過孔陣列以減小過孔壓降。


以上地線布局恰當,產品的共模干擾會很小。


因PSR線路負載時工作在PFM狀態下的DCM模式,DI/DT的增大和頻率的提升,所以較難處理的是傳導150K~5M差模干擾。


就依圖從左到右針對有影響EMC的元件進行逐個分析。


1.保險絲


將保險絲換用保險電阻理論上來講對產品效率是有負面影響的,但實際表現并不明顯,


所以保險絲可以采用10/1W的保險電阻來降低150K附近的差模干擾,對通過5級能耗并無太大影響,且成本也有所降低。


2.C1,L2,C8


PSR工作在DCM模式,相對而言其輸入峰值電流會大很多,所以輸入濾波很重要。


峰值電流的增大會導致低壓輸入時母線電壓較低,且C8的溫升也會增加;


為了提高母線電壓和降低C8的溫升,需提高C1的容量和使用LOWESR的C1和C8。


因為提高C1的容量后,C1和C8的工作電壓會上升,在輸出功率不變的情況下,輸入的峰值電流就會降低。


因L2的作用,實際表現為增加C1的容量比增加C8的容量抑制EMC會更有效。


一般取C1為6.8uF,C8為4.7uF效果較好,若受空間限制,采用8.2u與3.3u也比采用2個2.7u的EMC抑制效果好。


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