3年經(jīng)驗(yàn)!原邊反饋開關(guān)電源EMC設(shè)計(jì)

2014-06-12 09:11 來(lái)源:電子信息網(wǎng) 作者:鈴鐺

原邊反饋?zhàn)鳛橐环N新型的AC-DC控制技術(shù)與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比省去部分元器件,從而節(jié)省更多系統(tǒng)版上的空間,不僅降低了成本也為更多新功能的拓展創(chuàng)造了空間。但是由于元器件和電路相鄰的較近,所以對(duì)EMC和EMI的要求就異常嚴(yán)格,器件工作中相互產(chǎn)生的干擾很有可能導(dǎo)致癱瘓。EMC的作用就是減少傳輸線的突變和不連續(xù)的地方,并避免產(chǎn)生電磁輻射,這點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)來(lái)說至關(guān)重要。

EMC滲透到電子設(shè)計(jì)的方方面面,今天我們就PSR原邊反饋開關(guān)電源來(lái)談?wù)勂渲械腅MC設(shè)計(jì)。想要做好設(shè)計(jì),首先先要從電路板說起,讓我們先談?wù)凱CB LAYOUT的注意點(diǎn)。眾所周知,EMC對(duì)地線走線要求比較嚴(yán)格,在PSR當(dāng)中的初級(jí)地線,可以分為4個(gè)地線。

這4個(gè)地線需采用“一點(diǎn)接地”的布局。

1. C8的地線為電源輸入第。

2. R5的地為功率地。

3. C2的地為小信號(hào)地。

4. 變壓器PIN3的地為屏蔽地。

這4個(gè)地的交接點(diǎn)為C8的負(fù)端,即輸入電壓經(jīng)整流橋后過C1到C8地,R5和變壓器PIN3的地分別采用單獨(dú)連線直接引致C8負(fù)端相連,連線盡量短;R5地線因考慮到壓降和干擾應(yīng)盡量寬些。C5,R10,U1 PIN7和PIN8地線匯集致C2負(fù)端再連接于C8負(fù)端。如果為雙面板,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(gè)過孔陣列以減小過孔壓降。

如果在底線布局的比較妥當(dāng),那么產(chǎn)品的共模干擾就會(huì)非常小。因PSR線路負(fù)載時(shí)工作在PFM狀態(tài)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(dǎo)150K~5M差模干擾。就依圖從左到右針對(duì)有影響EMC的元件進(jìn)行逐個(gè)分析。

1. 保險(xiǎn)絲

將保險(xiǎn)絲換用保險(xiǎn)電阻理論上來(lái)講對(duì)產(chǎn)品效率是有負(fù)面影響的,但實(shí)際表現(xiàn)并不明顯,所以保險(xiǎn)絲可以采用10/1W的保險(xiǎn)電阻來(lái)降低150K附近的差模干擾,對(duì)通過5級(jí)能耗并無(wú)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(duì)而言其輸入峰值電流會(huì)大很多,所以輸入濾波很重要。峰值電流的增大會(huì)導(dǎo)致低壓輸入時(shí)母線電壓較低,且C8的溫升也會(huì)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LOW ESR的C1和C8。因?yàn)樘岣逤1的容量后,C1和C8的工作電壓會(huì)上升,在輸出功率不變的情況下,輸入的峰值電流就會(huì)降低。因L2的作用,實(shí)際表現(xiàn)為增加C1的容量比增加C8的容量抑制EMC會(huì)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(gè)2.7u的EMC抑制效果好。L2一般從成本考慮采用色環(huán)電感,因色環(huán)電感的功率有限,電感量太大會(huì)嚴(yán)重影響效率,一般取330u~2mH,2mH是效率影響開始變得明顯,330u對(duì)差模干擾的作用不夠分量,為了使效率影響最低且對(duì)差模干擾抑制較佳,建議采用1mH。

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