在EMC測(cè)試中，RS的全稱為Radiated Susceptibility（輻射抗擾度），考察的是電子產(chǎn)品對(duì)周?chē)h(huán)境電磁場(chǎng)干擾的敏感度。在開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中，由于幾乎全是模擬電路，不易受干擾，所以此項(xiàng)測(cè)試通常比較容易通過(guò)，但是筆者設(shè)計(jì)的一款開(kāi)關(guān)電源中卻出現(xiàn)了RS測(cè)試失效的情況，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，最終定位到問(wèn)題點(diǎn)，現(xiàn)以此篇作分享總結(jié)。
這是一款使用TI UCC2801芯片設(shè)計(jì)的電源，次級(jí)輸出端采用雙路運(yùn)算放大器LM2904分別作電壓及電流反饋，次級(jí)側(cè)的整改前原理圖縮略如下，測(cè)試時(shí)失效頻段為300MHZ-500MHZ，場(chǎng)強(qiáng)大小為20V/m，失效現(xiàn)象為電源反復(fù)重啟。
調(diào)試步驟：
1.確認(rèn)是否為觸發(fā)各種保護(hù)的問(wèn)題：設(shè)計(jì)中包含浪涌電流抑制保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)，把這些保護(hù)功能全部移除后，問(wèn)題依然存在；
2.確認(rèn)是否為初級(jí)側(cè)UCC2801控制芯片的問(wèn)題：把次級(jí)側(cè)的電壓電流反饋移除，電壓反饋移動(dòng)到初級(jí)，使用輔助供電繞組進(jìn)行反饋，問(wèn)題消失，由此可以得知問(wèn)題出在次級(jí)側(cè)的電壓電流反饋電路；
3.確認(rèn)是否為電壓反饋環(huán)路的問(wèn)題：把電流反饋環(huán)路移除，保留電壓反饋環(huán)路，問(wèn)題消失，由此可以確認(rèn)問(wèn)題出在電流反饋環(huán)路；
4.再次驗(yàn)證是否為電流反饋環(huán)路的問(wèn)題：在3基礎(chǔ)上把電流反饋環(huán)路加上，問(wèn)題又復(fù)現(xiàn)了，由此可以確定是這部分電路被RS干擾出了問(wèn)題，輸出端過(guò)流保護(hù)被觸發(fā)！！！
由上面原理圖可知，過(guò)流保護(hù)被觸發(fā)的原因無(wú)非是串在回路里的電阻上流過(guò)了超過(guò)設(shè)定值的電流，那么為什么RS測(cè)試會(huì)使輸出端出現(xiàn)了大電流呢？
我們可以從RS的原理上分析：RS測(cè)試場(chǎng)地中分布著電磁場(chǎng)，當(dāng)電磁場(chǎng)穿過(guò)閉合環(huán)路時(shí)，就會(huì)在這個(gè)環(huán)路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，用如下公式表示：
U≈S*E*F/48
其中S為環(huán)路面積(單位：m^2)，E為電場(chǎng)強(qiáng)度(單位：V/m)，F(xiàn)為電場(chǎng)頻率(單位：Mhz)。
假如在空間施加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)E=20V/m的電場(chǎng)，電路板上次級(jí)側(cè)環(huán)路面積為10cm^2，那么在300MHZ頻率處產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：
U≈S*E*F/48=0.001*20*300/48=125mV
125mV的干擾電壓能夠在環(huán)路中產(chǎn)生多大電流呢，可以利用仿真進(jìn)行更直白的觀察：
由仿真電流波形可以看到峰值電流超過(guò)了0.8A，而此電源過(guò)流保護(hù)點(diǎn)設(shè)計(jì)為0.66A，因此電源進(jìn)入了保護(hù)模式，不斷重啟。
搞清楚了原理，要解決這個(gè)問(wèn)題有以下幾個(gè)思路：
1.把過(guò)流保護(hù)點(diǎn)提高到干擾電流幅值以上，但是這樣做有弊端，一般我們?cè)O(shè)置保護(hù)點(diǎn)比最大負(fù)載電流大5%-10%，若設(shè)置過(guò)高也就失去了過(guò)流保護(hù)的意義；
2.增大輸出端電流采樣電阻，由U≈S*E*F/48得知，在既定PCB上感應(yīng)電壓為定值，如果把采樣電阻增大，(I_ocp-I_out)*Rcs也將增大，若此值大于感應(yīng)電壓，電源也不會(huì)進(jìn)入保護(hù)模式。增大輸出端電流采樣電阻的弊端是采樣電阻上的功耗也隨著增大，影響電源轉(zhuǎn)換效率。
3.增加濾波電路，RS測(cè)試頻段為80MHZ-1000MHZ，頻率相對(duì)較高，可以考慮增加低通濾波器的方式來(lái)將不需要的高頻干擾信號(hào)濾除，常用且成本較低的低通濾波器為RC濾波。
此電源輸出電流不大，因此采用方案2、3都可以，方案3是比較完美的，作者選擇了此方案，整改后的原理圖如下：
