聯系我們
東莞市眾升儀器有限公司
 

業務部
聯系人:陳平
聯系電話:0769-23131676
傳真號碼:0769-23131096
移動電話:15989633801(微信同號)
Email:ZS1717@163.com
 QQ:782352024


地址:東莞市莞城街道東城路莞城段33號405室
公司網址:http://www.dietforhumans.com
文章詳情

22個方向分享開關電源PCB設計與EMC之間關聯(二)

日期:2022-08-10 01:22
瀏覽次數:397
摘要:接上一篇 10、EMC整改心得體會 均為個人理解,或許與傳統資料教材有差異,請自己斟酌,反正我覺得很多通用的教材結果沒我自己總結的使用,自夸了。想說的很多,可能有些亂,都是實踐出來的! 一.EMC產生以及測試時測得的結果如何去理解:簡單來說就是如何對癥下藥,很多情況拿到**輪測試結果,怎么將結果和電源去對照分析;主題思路如下: 1.針對傳導,測試范圍標準15K-30M,常見的EN55022是150K起。傳導的源頭是怎么產生的呢?針對低頻,主要是開關頻率以及其倍頻(后續有圖解),這種從源頭是無法解決的,開關頻率是無法消除的...
接上一篇


10、EMC整改心得體會
均為個人理解,或許與傳統資料教材有差異,請自己斟酌,反正我覺得很多通用的教材結果沒我自己總結的使用,自夸了。想說的很多,可能有些亂,都是實踐出來的!
一.EMC產生以及測試時測得的結果如何去理解:簡單來說就是如何對癥下藥,很多情況拿到**輪測試結果,怎么將結果和電源去對照分析;主題思路如下:
1.針對傳導,測試范圍標準15K-30M,常見的EN55022是150K起。傳導的源頭是怎么產生的呢?針對低頻,主要是開關頻率以及其倍頻(后續有圖解),這種從源頭是無法解決的,開關頻率是無法消除的,當然你可以改變開關頻率,那也只是將測試結果移動了,并沒有真正意義上消除。只能通過濾波器來解決,一般來說對于低頻采用R10K這種高磁通材質有很好的效果,磁環大小跟你功率有關系,一般達到10MH感量,甚至更大到20MH,配合Y電容一般能很好解決,低頻不是難點;真正的難點是高頻,個人認為,高頻的起因就復雜多了,有開關導致,有變壓器可能,也有電感的可能,也就就是一切存在開關狀態的地方都可能存在(怎么判斷具體位置,后續講解),這里需要一番摸索;找到源頭未必源頭能解決,可能有改善,還是的配合濾波器。針對高頻,采用低磁通材質,如鎳鋅環,感量一般都是UH級別的,配合合適Y電容(比較復雜的電源,建議布板時多留幾個Y電容位置,方便整改);
2.一些配合手段,很多教材都提到增大X電容判斷差模還是共模,有一定意義可能現實幫助不大,設計時一般我們X電容都會放到合適的值。并且增大X電容就能解決差模問題,也是瞎扯,所以很多教材都是提供一定意義指導,個人覺得沒什么用。我覺得比較好的手段有幾個:1.對照接地和不解地總結差異,不接地可能更差,原因是系統構造的傳導途徑少了;也可能有改善,說明是通過地回路傳導到端口。具體解決措施,針對電路接地的點Y電容進行調節以及加磁珠。2.在輸入端口套磁環,若套低U環有改善,調節**級濾波電感。3復雜的系統注意EMI電路的屏蔽措施。若措施都沒什么效果,反省PCB設計,這方面在PCB設計中會講到。
3.針對輻射:必須找出源頭去解決,觀測**次測試結果,若是30M附近超出,跟接地相關,系統上找接地,并且要判斷測試時是否接地良好,有時候輸入線都有影響。2.40M-100M以內,一般是MOS管開通關斷引起,有時后為了現場不好直接判斷是開通還是關斷,可針對性整改觀測結果去驗證(當然這都得花錢,后續會講解如何用示波器去判斷,這可是密招)。3 100M以上多為二極管引起,整改二極管吸收電容,大功率的有的可能是同步整流,更改MOS管吸收環路,記住有時候調整C時還得配合R整改。
要說的太多,后續針對具體實例去補充吧,先手打這么多,反正我打的夠辛苦,能引起共鳴很難,畢竟每個人的整改經歷差很多,就當給新人朋友一些啟示吧,后續會舉例說明!


?
11、布板走線之濾波電容走線
濾波電容的走線對濾波效果有至關重要的作用,走的不好,可能失去其應有的濾波效果。
圖一是副邊整流濾波走法,使二個電容效果分攤,避免**個電容在整流回路中失效。

?

圖二為輸出濾波電容走線,一定不要外掛(也就是被旁路掉),走的不好輸出紋波很差。

?

?
12、LLC電路的布板與EMC

?LLC電路大家*熟悉不過了,虛線圓圈是驅動電路,在電路設計時緊靠MOS管放置,也就是說IC提供的驅動只需要引二根線拉到驅動電路,驅動電路離MOS管近,避免**擾(同時走線時也要注意驅動干擾到敏感信號,既是敏感信號也是干擾源);一旦驅動**擾電源可想而知。
同理同步整流的MOS管驅動也要離同步整流管近,設計原理圖時像此圖這樣放就能很好理解,假如你將這電路給PCB工程師布板,他就很直觀如何布局走線,你若是畫得很亂,很多PCB工程師對電路理解得布透徹可能就容易布錯板。
另外:原邊有一個重要的環路,PFC電容與MOS管以及變壓器,諧振電感,諧振電容構成的環路面積小;
副邊整流濾波環路同樣重要,電容的走線之前講過,也很重要;
走線時注意高低壓的距離,有些地方電壓是浮動的,必須當作高壓來對待,比如上管驅動以及對應的參考電壓。
至于EMC方面LLC的開通是軟開關,開通對EMC幾乎沒有影響,重點關注是關斷速度的快慢對EMC影響;還有MOS管結電容并的電容對EMC影響很大,選擇電容不合適,或是不加(MOS管自身也有結電容)對EMC都可能有影響,這是重點注意的地方;此圖沒有Y電容,在MOS管正或者負防置Y電容也能很好濾去開關干擾。
對此電路有什么疑問的,可以提出來討論,在討論中彼此成長!
?
13、電路設計與布板之PFC

?

上圖是典型的BOOST PFC電路:
左邊綠色方框部分是驅動電路,和之前LLC拓撲驅動一樣,離MOS就近放置,原理圖上就體現出來。
右邊綠色虛線方框部分,是MOS管關斷尖峰吸收電路,一樣與MOS管構成環路要*小;
另外二大重要環路,一是MOS管開通環路(虛線紅**),另一個是MOS管關斷環路(實線紅**);環路面積盡可能小。


?
14、磁環在EMC中妙用
有的產品EMC很難在源頭上去處理的,可以采用磁環濾波,當然我這里說的磁環有二個層面的意思,一方面是輸入輸出端的濾波電感,采用不同材質磁環,不同匝數會有對應的效果,還有一方面意思是直接在輸入輸出線上套磁環,有時能起到妙用,但不是在所有場合都能用,起碼還是能作為判斷依據。

?

上圖藍色和黑色線是輸出正負端,上面套了個磁環,解決了輸出整流管引起的高頻端超出;有些時候端口的干擾在PCB板上加濾波器未必有效果,在輸出線上放磁環就有想不到的效果。
?
15、PCB走線之關鍵信號

?

注意:
1.CS信號(采樣信號):從采樣電阻R25,R26拉出,注意IC的地線以采樣電阻為基準,采樣電阻的正負差分走線拉倒IC CS腳以及IC 的GND腳。
2.驅動信號從驅動電路拉倒IC驅動引腳,注意不要干擾到CS腳;如圖走線三根線并排走,并且將地線走在驅動先和CS線中間起到一定屏蔽作用;
3.雙面板*好將IC一層鋪地屏蔽,鋪地的網絡一定要從IC GND引出,非關鍵信號GND可直接打過孔,關鍵信號地需要單點接地,直接接IC;
4.FB反饋網絡信號注意查分走線并且單點接IC;
5.RCD吸收網絡不要放在主回路;
6.VCC的整流濾波地需要接主功率地,二級濾波可接IC 地;
7.Y電容走線單獨接,不可與主功率混淆,避免干擾;


?
16、主功率及控制部分地接線示意圖

?
可能很多人看到此圖,云里霧里的,大致介紹下:
PFC的驅動和IC共地接PFC管,更具體點是接采樣電阻的地;
DC-DC部分的驅動地和控制地接DC開關管部分的采樣地;
輔助源部分控制地接輔助源MOS管采樣第,MOS管地再接主功率地;
各自IC的供電地通過輔助源EC濾波接IC地,注意RC濾波靠近IC;

總結:注意好各自的單點接地,地線不亂,是走線*重要的地方之一!!!


?


?

粵公網安備 44190002002243號

动态图试看120秒,无翼乌之侵犯工口全彩,美女 肉棒