要解決開關電源的輻射問題首選應當是軟開關技術,若無軟開關便要在布局布線上做文章以期降低輻射的產生及發射,這里要探討的是第二種方法。限于對EMC知識的了解有限這個問題就當是拋塊磚希望大家去探討一下。
輻射主要有差模和共模兩種,差模主要解決途徑是減小環路的面積見下圖1
圖1 差模輻射環路
環路是一個天線其電磁波發射能力跟環的面積有關,在布局布線時應盡量減少相關環路的面積以達到抑制差模輻射的目的。
共模輻射主要是由一些寄生參數引起,其等效圖如圖2
圖2 共模輻射等效圖
圖2的開關電源中各寄生參數構成了一個LCL等效電路,這是一個天然的天線電路有很好的電磁波發射能力。參考差模輻射的原理天線都是一個環路,共模的環路是由開關電源、空氣和大地構成,這個環路很大(或稱開環)所以發射能力很好。如果想抑制這個共模輻射那么就要想辦法減小這個環的面積(在想一個問題做EMC測試時為何要放在標準高度的桌子上?直接放在地面上輻射是不是就很好過了?)我們不能強制性的要求電源一定要放在地面上使用,那么我們是否可以把“大地”裝入電源中?這個想法的實現可參照圖3
圖3 裝有大地的開關電源
在布線時布兩條死銅線(無網絡連接點)“大地1”和“大地2”,這兩塊死銅緊挨著干擾源(MOS管和輸出二極管等),布線的宗旨是讓共模信號的這個環面積盡量的小。也可以人為的焊接小電容,這個小電容在電路中充當Y電容的作用。
在有些電源中變壓器初次級之間接一個Y電容大概也是這樣的用途,不過由于寄生參數的雜散性及布線限制其效果應當是不如專門鋪設的“大地”效果好。另外在數字電路中大面積覆銅應當也是同樣的道理。(或許有高手不需加死銅線通過合理的布線就能達到小共模環路的目的)