電源電路的EMC設(shè)計

電源電路

電源電路設(shè)計中，功能性設(shè)計主要考慮溫升和紋波大小。溫升大小由結(jié)構(gòu)散熱和效率決定；輸出紋波除了采用輸出濾波外，輸出濾波電容的選取也很關(guān)鍵：大電容一般采用低ESR電容，小電容采用0.1UF和1000pF共用。電源電路設(shè)計中，電磁兼容設(shè)計是關(guān)鍵設(shè)計。主要涉及的電磁兼容設(shè)計有：傳導(dǎo)發(fā)射和浪涌。

傳導(dǎo)發(fā)射設(shè)計一般采用輸入濾波器方式。外部采購的濾波器內(nèi)部電路一般采用下列電路：

Cx1和Cx2為X電容，防止差模干擾。差模干擾大時，可增加其值進(jìn)行抑制；Cy1和Cy2為Y電容，防止共模干擾。共模干擾大時，可增加其值進(jìn)行抑制。需要注意的是，如自行設(shè)計濾波電路，Y電容不可設(shè)計在輸入端，也不可雙端都加Y電容。

浪涌設(shè)計一般采用壓敏電阻。差?？筛鶕?jù)電源輸入耐壓選取；共模需要電源輸入耐壓和產(chǎn)品耐壓測試綜合考慮。

當(dāng)浪涌能量大時，也可考慮壓敏電阻（或TVS）與放電管組合設(shè)計。

1、電源輸入部分的EMC設(shè)計

應(yīng)遵循①先防護(hù)后濾波；②CLASS B規(guī)格要求的電源輸入端推薦兩級濾波電路，且盡量靠近輸入端；③在電源輸入端濾波電路前和濾波電路中無采樣電路和其它分叉電路；如果一定有采樣電路，采樣電路應(yīng)額外增加了足夠的濾波電路。

原因說明：

①先防護(hù)后濾波：

第一級防護(hù)器件應(yīng)在濾波器件之前，防止濾波器件在浪涌、防雷測試中損壞，或?qū)е聻V波參數(shù)偏離，第二級保護(hù)器件可以放在濾波器件的后面；選擇防護(hù)器件時，還應(yīng)考慮個頭不要太大，防止濾波器件在PCB布局時距離接口太遠(yuǎn)，起不到濾波效果。

②CLASS B規(guī)格要求的電源輸入端推薦兩級濾波電路，且盡量靠近輸入端：

CLASSB要求比CLASS A要求小10dB，即小3倍，所以應(yīng)有兩級濾波電路；CLASSA規(guī)格要求至少一級濾波電路；所謂一級濾波電路指包含一級共模電感的濾波電路。

③在電源輸入端濾波電路前和濾波電路中無采樣電路和其它分叉電路；如果一定有采樣電路，采樣電路應(yīng)額外增加了足夠的濾波電路：

電源采樣電路應(yīng)從濾波電路后??；

如果采用電路精度很高，必須從電源輸入口進(jìn)行采樣時，必須增加額外濾波電路。

2、電源輸出部分的EMC設(shè)計

應(yīng)遵循①電源模塊輸出一定要求有濾波措施,推薦使用共模電感或差模電感；②長距離電源走線是否預(yù)留足夠電容組10uF/0.1uF或1uF/0.01uF，應(yīng)考慮PCB板每間隔187.5px放置一對。

原因說明：

①電源模塊輸出一定要求有濾波措施,推薦使用共模電感或差模電感：

用共模電感進(jìn)行濾波，防止開關(guān)電源的噪聲串到整個單板的電源、地上；

用磁珠進(jìn)行濾波，防止開關(guān)電源的噪聲串到整個單板的電源、地上；

在電源輸出端設(shè)計Y電容時，需斟酌，如有螺釘可使Y電容就近接地時，可考慮增加，否則不用。

②長距離電源走線是否預(yù)留足夠電容組10uF/0.1uF或1uF/0.01uF，應(yīng)考慮PCB板每間隔187.5px放置一對：

當(dāng)電源模塊有多路電源輸出時，比如提供給通訊接口的通訊電源、地，提供給傳感器供電的12V、24V電源、地，提供給繼電器驅(qū)動用的12V電源、地，均會存在長距離走線問題，為了使電源、地之間的阻抗最小，且回路最小，應(yīng)每隔187.5px增加一對電容。

3、電源轉(zhuǎn)換芯片的EMC設(shè)計

應(yīng)遵循電源轉(zhuǎn)換芯片輸入輸出端應(yīng)并聯(lián)BULK電容和去耦電容；電容容值應(yīng)依據(jù)芯片手冊推薦，或者依據(jù)驅(qū)動能力來估算；開關(guān)轉(zhuǎn)換芯片輸出應(yīng)考慮磁珠進(jìn)行濾波。