EMC性能提高之电源模块的设计与运用视角

2020-7-1 14:37:24

1651 电源模块

　　引言：在电源模块运用中，EMC设计通常是头等大事，由于事关全部客户商品的EMC性能。那麼怎样提高EMC性能呢？文中从电源模块的设计与运用视角为您讲解。

　　EMC测试又称为电磁兼容测试，叙述的是商品2个层面的性能，即电磁感应发送/影响EME和电磁感应抗扰EMS。EME中包括传输和辐射源；而EMS中又包括静电感应、单脉冲群、浪涌等。为提高客户系统软件可靠性，接下去人们将为大伙儿叙述怎样灵便运用之上方式提升开关电源EMC，文中将从开关电源的设计与运用等视角详细介绍4种常见解决方法：

　　接下去叙述提高电源模块系统软件可靠性的好多个计划方案。

　　一、浪涌安全防护电路

　　电源模块在具体运用中，威廉希尔官方网站工程师们常常应用浪涌安全防护电路来保证EMC性能，为了确保的可靠性。浪涌工作电压的来源于有多种多样，例如：遭雷击、短路故障常见故障、机器设备经常启动等；话不多说，立即看来浪涌安全防护电路该怎样设计：

　　如图所示1图示，为提升键入级的浪涌安全防护工作能力，在外场提升了氧化锌压敏电阻和TVS管。但图中的电路（a）、（b）原目地是想保持二级安全防护，但将会得不偿失。假如（a）中MOV2的压敏工作电压和载流工作能力比MOV1低，在强影响场所，MOV2将会没法承担浪涌冲击性而提早毁坏，造成全部系统软件偏瘫。一样的，电路（b），因为TVS响应时间比MOV快，通常是MOV未起功效，而TVS太早毁坏。因此恰当的接线方法一般是如图所示（c）、（d）图示，在2个MOV或者MOV和TVS中间接一个电感器，将安全防护元器件隔开成二级。

　　图一两级浪涌安全防护

　　此外，还可以在MOV和TVS中间加一个电阻器，能够避免TVS主导通到毁坏；在选择R的情况下要考虑到R的功率，以防R先毁坏；另外能够串联电容器，消化吸收动能，提升抗浪涌工作能力，如下图。

　　留意：MOV和TVS的型号选择很重要，挑选适度的较大容许工作电压和较大通总流量很重要，这一就需要参考电源模块的键入工作电压及其浪涌实验级别，假如工作电压挑选变小后端开发供电系统异常，挑选变大起不上维护功效，通总流量选变小元器件非常容易毁坏。

　　二、电源模块的PCB设计

　　由于模块电源商品有模块电源的PCB设计标准规定，它要考虑到热管散热设计、EMC设计、影响设计和生产工艺流程设计这些，涉及到的內容十分多，因此PCB设计在模块电源产品研发全过程中是做为最重要的阶段之一来看待的，如下图图示：

　　三、电源模块的內部电路设计

　　电源模块都并不是线性稳压电源种类，全是电源变压器，在开关管启用、关闭时，工作电压和电流量都是被斩波，导致很大瞬态转变（di/dt、dv/dt），因此电源变压器是很大的EMC干扰信号。防护电源模块常见的电路拓扑：防护正激和防护反激。根据商品內部电路设计+PCB设计，促使商品的EMC性能做到最佳情况。

　　四、电源模块传输骚扰设计

　　设计电源模块传输骚扰电路，最先必须剖析电源模块的传输骚扰状况，并寻找相匹配解决方法。下边例举一些状况根据数字示波器开展剖析：

　　1、高频：150KHz-1MHz頻率，尤其是电源开关頻率点——差模骚扰

　　解决方法：差模滤波器

　　2、高频：1MHz-10MHz頻率——差模和共模骚扰

　　解决方法：适度稍稍点共模滤波器

　　3、高频率：10MHz-30MHz頻率——共模骚扰

　　解决方法：共模滤波器

　　因此，以便处理电源模块传输骚扰难题，应在控制模块传送相对路径上加上差模滤波器和共模滤波器电路；如下图图示：

　　心得分享：若经数字示波器检测某电源模块頻率范畴为30MHz-1000MHz；从传输骚扰波型预测分析辐射源骚扰优劣，高频率段呈平行线性升高无下挫发展趋势的，商品的辐射源骚扰一般都是很差。

　　五、小结

　　EMC实验一般理论性很强，但如果我们把握一些基本概念，在设计EMC前面电路时，将更有方位开展实验，进而减少新项目开发设计的時间。

　　健全的浪涌安全防护电路配搭性能平稳的电源模块可能较大水平的为了确保供电系统的平稳靠谱。ZLG致远电子自主研发、生产制造的防护电源模块，具备宽键入工作电压范畴，防护1000VDC、1500VDC、3000VDC及6000VDC等好几个系列产品，封裝多种形式，适配国家标准的SIP、DIP等封裝。系列产品防护DC-DC电源根据详细的EMC测试，静电感应抗扰度达到4k高清V、浪涌抗扰度达到2KV，为客户出示平稳、靠谱的开关电源防护解决方法。