电源辐射整改 30MHZ-50MHZ的EMI辐射理论分析
时间:2022-08-30 15:30:00
1、电子产品:30MHZ-50MHZ的EMI辐射理论分析! - 维科号
2.收集历史上最全开关的电源传导和辐射超标整改方案
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4、辐射30mhz超标波形_百度搜索
EMC已成为电子产品/设备可靠性的重要组成部分;将越来越受到重视!尤其是我们的工业&消费品要求满足相应的认证和出口要求,相应的国家政策不断完善;国际贸易的深化;EMC技术已成为电子产品/设备必须通过的硬性指标!随着电子产品/设备的供电系统开始大量使用高频开关电源,并且越来越高端;因此,对电源环境的要求越来越高;EMC越来越重要!
我们经常遇到电子产品/设备EMI的问题;我的讲座和我的微信官方账号都有分析EMI-方案及总结传导设计!看过我的文章和听过我课的电子设计师;给我反馈结果;目前遇到了EMI问题取决于你的EMI滤波器设计规则 确实解决了我们的问题EMI-传导问题;让很多人受益!以后我会对传导的滤波器技术进行更深入的分析!
电子产品/设备EMI-辐射问题;大多数设计师无法进入门槛!例如,30经常出现在我们的电子产品/设备中MHZ-50MHZ 特别是30MHZ左右的EMI-辐射问题;有时候还有!让我进行理论分析;我开关电源:EMC分析与设计
实战方法!
我的分析是基于我过去20年的开关电源产品设计和开发;如果没有这么多年的开关电源设计经验和EMI一般没有人仔细研究理解;如果30MHZ对于大多数设计来说,有很高的机会出现这。MHZ频率必须由装置寄生参数和电路谐振产生;即:f=1/(SQRT(2ЛLC)),若为谐波分量F=1/(ЛTr)机制出现的概率不会被关注!
先了解基本知识点:
EMI分析更多的是在频域分析,而不考虑信号的相位因素!而是考虑信号的范围和频率!
再来看一下EMI-周期信号频谱
A.如果30MHZ-50MHZ 噪声频谱是时钟或通信数据
其特点是频率高,脉宽窄;当上下沿变化时,基本相当于脉冲宽度。如果计算每个等距噪声差为14MHz,这说明有一个14MHz的Clock由信号引起,或在除频后有14MHz产生信号!
基本结论:
时钟的频谱可以看到以下等距噪声,即噪声的谐波!以下测试Data:
此时对于30MHZ-50MHZ,我们可以通过测试Data进行EMI-辐射的来源进行分析了;其处理方法 对时钟电路进行分析处理&RAM/CPU/MCU处理它的想法!
注意:
30MHZ未来,随着频率的增加,差模成分呈下降趋势;共模成分呈上升趋势!
B.如果30MHZ-50MHZ 是电子产品开关电源供电系统的噪声频谱
其特点是开关电源的工作频率是几十个KHZ到几百KHZ,脉宽要保证一定的宽度;当上下沿变化时,应注意其谐波频率范围。其特点是测试Data包络数据如下:
此时对于30MHZ-50MHZ,经验丰富的设计师知道它是由开关电源生成的EMI辐射问题;然后我们将理论分析这个频段的源机制!分析常用的电源架构!
1.开关电源基本电路结构1-FLY(反激供电系统)
FLY电路-12V/4A-分析说明
我将分析和计算上述基本电路结构= 30MHZ谐振参数理论计算&注意当前的开关MOS寄生电容参数!!我们可以通过下面的计算数据得到答案!
30MHZ谐振参数分析
FLY-1实际变压器参数测试:
测量变压器的泄漏感=5uH 左右
FLY-1了更高的性价比,1的方案设计使用6N60或7N65等MOS通用器件;
MOS-TK6A60D;MOS-DS
MOS-F7N65;MOS-DS
其特征的参数值参照曲线图如下:
开关MOS关断时;其VDS的电压在500V左右;其Coss也就几个PF左右!价值和选择MOS设备相关!
30MHZ-50MHZ谐振参数分析-A
30MHZ-50MHZ谐振参数分析-B
…请使用上述参数进行递推 同时检查使用的开关MOS电容参数曲线图!
分析上述谐振参数:
变压器电感设计具有一定感设计;
30MHZ相当于3-5uH的漏感 与 6-10PF开关管结电容谐振!
PCB电源MOS管道主环路设计;
30MHZ-50MHZ相当于20-30nH接线电感和开关管VDS的输出电容500PF-900PF的谐振!
2.开关电源基本电路结构2-PFC电路设计(BOOST架构)
BOOST-PFC电路>75W 功率等级
以上两个主要环路分析:
A. MOS管VT2开通时,L3&C5&VT2组成开关回路;注意它MOS-DS结电容和采样电路的谐振参数设计!
B. MOS管VT2关断时,VD1&C6&VT2组成续流回路;关注它MOS-DS结电容和续流电路的谐振参数设计!
让我们来看看我们的实际情况PFC电路板及布局布线设计!如下图所示:
让我们来看看高性价比。PFC系统:PFC-为了更高的性价比,2的方案设计>75W<200W电源系统使用9N50或10N60及以上等MOS通用器件
MOS-9N50;MOS-DS
MOS-10N60;MOS-DS
其特性的参数值参考其曲线图如下:
开关MOS关断时;其VDS的电压在400V左右;其Coss<200pF!其值跟选择的MOS器件有关联!
30MHZ-50MHZ的谐振参数分析-A
30MHZ-50MHZ的谐振参数分析-B
…请运用上面的参数进行递推 同时查看使用的开关MOS的电容参数曲线图!
通过上面的谐振参数的分析:
PCB环路的设计;
30MHZ-50MHZ相当于40-90nH的走线电感与开关管VDS的输出电容100PF-620PF的谐振!
3.开关电源基本电路结构3-LLC谐振电路设计(LLC软开关)
LLC与PFC电路>75W 功率等级 会共同存在;也有例外的应用!
我们来看看LLC的额定负载的工作波形:
DRV-驱动对应的电流 无振荡现象-软开关工作;进行ZVS零电压切换!
我们同样对LLC的MOS进行两个主环路分析(分析原理同上);LLC的变压器及谐振参数其回路的磁场结构存在对称性;我们可以应用磁场的对消法则;我们发现LLC谐振开关变换的EMI干扰对比上面的两种结构其EMI干扰就比较小了;可以看出采用双端开关的软开关设计的EMI问题主要是MOS开关的上升沿和下降沿的谐波分量上;LLC在30MHZ-50MHZ的EMI辐射问题就变得简单!
由此可以得出:开关电源为什么/EMI-30MHZ到50MHZ前后超标几率高的问题!目前我们使用的开关MOS的寄生参数(器件选择);开关管采样回路PCB走线的长度(1mm布线1mm走线近似1nH)都不知不觉的落到我们的谐振频率30MHZ-50MHZ的范围,并且是包络性超标;
总结:
我围绕EMI辐射的源头进行了理论分析;
《开关电源:EMC的分析与设计》我就讲实战方法!
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思考题:解决EMC问题!我们要了解三个问题?
1.信号(源)? 2.结构设计? 3.地的连接?