电源EMI传导辐射实际整改经验总结

1、JOHNSONTM第一篇:电源EMI传导辐射实际整改经验总结（绝对值得）1、在反激式电源中，Y电容接初级地与次级地之间在20MHZ时，会比Y电 容接在高压与次级地之间高5dB左右。当然也要视情况而定。2、MOS管驱动电阻最好能大于或等于47Ro降低驱动速度有利于改善MOS 管与变压器的辐射。一般采用慢速驱动和快速判断的方法。3、假设辐射在40MHZ-80MHZ之间有些余量不够，可适当地增加MOS管DS 之间的电容值，以到达降低辐射量的效果。4.假设在输入AC线上套上磁环并绕2圈，有降低40-60MHZ之间辐射值的趋 势，那么在输入EMC滤波局部中串入磁珠那么会到达同样的效果。如在NTC 电阻上

2、分别套上两个磁珠。5、在变压器与MOS管D极之间最好能串入一个磁珠，以降低MOS管电 流的变化速度，又能降低输出噪音。6、电源输入AC滤波局部，X电容放在共模电厂的那个位置并不重要，注 意布线时要将铜皮都集中于X电容的引脚处，以到达更好的滤波效果，但 X电容最好不要与Y电容连接在同一焊点。7、在300W左右的中功率电源中，其又是由几个不同的电源局部组成，一 般采用三极共模电感。第一级使用100UH-3MH左右的双线并绕镒锌磁环 电感，其后再接Y电容，第二级与第三级可使用相同的共模由感，需要使 用的电感是并不要求很大，一般10MH左右就能到达要求，假设把Y电容放 在第二级与第三级之间，效果就会差

3、一些。如果采用两级共模滤波，枇一 级电感量适当取大些，左右。JOHNSONTM开关电源的辐射一般只会影响到100MHz以下的频段也可以在mos二极 管上加相应吸收回路，但效率会有所降低。JOHNSONTM1MHz以内-以差模干扰为主1.增大x电容量：.添加差模电感:3.小功率电源可采用pi型滤波器处理（建议靠近变压器的 电解电容可选用较大些）。1MHz5MHz-差模共模混合，采用输入端并联一系列x电容来滤除差摸 干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，1.对于差模干扰超标可调整x电 容量，添加差模电感器，调差模电感量;2对于共模干扰超标可添加共模电 感选用合理的电感量来抑制；.也可改变整流二极管特

4、性来处理一对快速二极管如frl07 一对普通整流 二极管 ln4007o5MHz-以上以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHz以上干扰有 较大的衰减作用；可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔，铜箔闭环.处理后端输出整流管的吸收电路和 初级大电路并联电容的大小。对于 20-30MHZ,1对于一类产品可以采用调整对地y2电容量或改变y2电容位置;2.调整一 二次侧间的yl电容位置及参数值；.在变压器外面包铜箔;变压器最里层加屏蔽层;调整变压器的各绕组的排 布。.改变 pcb layo ut;.输出线前面接一个双线并绕的小共模电感:JOHNSONTM.

5、在输出整流管两端并联rc滤波器且调整合理的参数;JOHNSONTM7在变压器与mosfet之间加bead core;8在变压器的输入电压脚加一个小电容。9.可以用增大mos驱动电阻.30-50MHz 普遍是 mos管高速开通关断引起,30-50MHz 普遍是 mos管高速开通关断引起,.rcd缓冲电路采用ln4007慢管:.vcc供电电压用ln4007慢管来解决：.或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；5在mosfet的d-s脚并联一个小吸收电路；6在变压器与mosfet之间加beadcore;7在变压器的输入电压脚加一个小电容；.pcb心layout时大电解电容，变压器，mos构成的电

6、路环尽可能的小；.变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。50100MHz普遍是输出整流管反向恢复电流引起，.可以在整流管上串磁珠；.调整输出整流管的吸收电路参数；3可改变一二次侧跨接y电容支路的阻抗，如pin脚处加beadcore或串接 适当的电阻；4也可改变mosfet,输出整流二极管的本体向空间的辐射（如铁夹卡mosfet; 铁夹卡diode,改变散热器的接地点）。5.增加屏蔽铜箔抑制向空间辐射.200MHz以上开关电源已基本辐射量很小，一般可过emi标准。JOHNSONTM传导方面emi对策传导冷机时在0.15-lMHz超标，热机时就有7db余量。JOHNSONTM

7、主要原因是初级buIk电容df值过大造成的，冷机时esr比拟大，热机时esr比拟小，开关电 流在esr上形成开关电压，它会压在一个电流n线间流动，这就是差模干 扰，解决方法是用esr低的电解电容或者在两个电解电容之间加一个差模 电感。辐射方面emi对策辐射在30300MHz频段内出现宽带噪声超标通过在电源线上增加去耦磁环（可开合）进行验证，如果有改善那么说明和电 源线有关系，采用以下整改方法:如果设备有一体化滤波器，检查滤波器的 接地是否良好，接地线是否尽可能短！金属外壳的滤波器的接地最好直接通过其外壳和地之间的大面积搭接。检 查滤波器的输入，输出线是否互相靠近。适当调整x/y电容的容值，差模

8、 电感及共模扼流圈的感量:调整v电容时要注意安全问题，改变参数可能会 收善某一段的辐射，但是却会导致另外频度变差，所以需要不断的试，才 能找到最好的组合。话当增大触发极上的电阻值不失为一个好方法，也可 在开关管晶体管的集电极（或者是mos管的漏极）或者是次级输出整流管对地接一个小电容也可以有效减 小共模开关噪声。开关电源板在pcb布线时一定要控制好各回路的回流面 积，可以大大减小差模辐射。在pcb电源走线中增加104/103电容为电源 去耦:在多层板布线时要求电源平面和地平面紧邻;在电源线上套磁环进行 比对验证，以后可以通过在单板上增加共模电感来实现，或者在电缆上注 塑磁环，输入ac线的线的长

9、度尽量短;JOHNSONTM屏蔽设备内部，孔缝附近是否有干扰源;结构件搭接处是否喷有绝缘漆，采 用砂布将绝缘漆擦掉，作比拟试验。检查接地螺钉是否喷有绝缘漆，是否 接地良好。JOHNSONTMJOHNSONTM8、如果采用三级，第一级电感量适当取小些，在200UH-1MH之间。测试 辐射时，最好能在初次级之间的Y电容套上磁珠。如果用三芯AC输入线， 在黄绿地线上也串磁环，并绕上两到三圈。JOHNSONTM9、在二极管上套磁珠，一般要求把磁珠套在其电压变化最剧烈的地方，在 正端整流二极管中，其A端电压变化最剧烈。10、实例分析：一台19W的二合一电源，在18MH左右处有超过QP值7dB,前级采用两

10、 级共模滤波方法和一个X电容，无论怎样更改滤波局部，此处的QP值总 是难以压下来。先是怀疑是由EC2834主变压器引起，后改变变压器使用磁芯屏蔽或最内 层磁芯屏薪加初次级之间屏薪都沿有效里:至MOS78N60的驱动由阳已达 47R,在DS之间加电容也没有什么改善。去除inverter局部，用相当纯电阻负载测试，此处情况好转。在QP值以下 达4dB的余量。怀疑In verter局部有问题。仔细观察发现采用0Z芯片的 推挽拓扑中，驱动脚直接接到MOS的G极，割断后，加入47R的电阻， 测试值在QP值以下达4dB余量。11、在一台19的二合一电源中方案LD7575+TL4947）经公司传导仪总测试，

11、 在18MHZ左右处有超过QP的地方，而且是在此处有上升与下降的过程, 其它局部测试线尚好。经观察，此电源没有很明显的布线问题，只是Y电 容从初级地搭到次级地，怀疑此处有问题，把Y电容搭至初级高压与次级 地之间，此处值已降低AV值以下4dB,所以建议是反激电源中，最好能把 Y电容接至初级高压与次级地之间，当然有些电源接在哪两个部位并不明 显有作用。JOHNSONTM12、在一台输入功率28W的DVD电源中，传导测试曲线已通过，但在 30MHZ处其QP值为37dB左右，辐射测试时在40M-80MHZ超标（采用 LD7575方案），磁芯采用屏蔽绕法（屏初+5V+12V+5V初屏）。从其传导 曲线图

12、看在25MHz30MHz时其曲线基本平直因此在辐射中能有超标的危 险。当把三芯线换成两芯线时，其从10M30MHz传导曲线基本平直在30dB 上下，因此怀疑是地线上有较大的干扰，先用一个镒锌铁氧芯磁环用导线 绕上三圈串入地线中，传导曲线并无很明显改善。后把圈数增至6Ts,电感 量为150UH,到达了滤波的效果，在10MH30MHz时的曲线基本平直。后 换成较大号的磁环，电感量不变，其圈数为8Ts,效果更好，在 25MHz30MHz时，比上一磁环低2dB左右。所以假设是在15MH25MHz有 超标值，并且确定是由地线引起，采用此方法能到达立杆见影的效果。JOHNSONTM13、在辐射测试中，30

13、50MHz处与150MHZ-230MHZ处有连续超标波段， 更改芯片的驱动电阻大小和更改反激RCD位可降低此两处的辐射值。具体 如下:更改MOS管的驱动电阻由22R改为51R, 3050MHz处会降低几dB 左右。把RCD簌位改为RRCD簌位，即在簌位电容处串入一个2050R左 右的电阴，在150230MHz处会有很大的效果，另外可以在变压器高压与 变压器地之间并入聚酯电容，可以到达两处都降低的综合效果。假设采用上 述方法能降低辐射量，并使电源达标，就可以不采用变压器屏蔽的方法, 以降低生产本钱。14、假设电源板中由多个不同的电源局部组合而成，建议降低每一局部MOS 管的驱动速度，在不影响温升

14、的前提下，慢速的驱动比采用其它方法降低 辐射都要好。15、开关环路（MOS管）di/dt很高的电流会在环路阴抗（包括输入电容的ESR）JOHNSONJOHNSONJOHNSONTM上产生压降从而产生差模EMI干扰。另外漏极节点上的电压变化很大，同 时dv/dt很快。缩小其面积减少静电场的耦合可以降低差模EMI噪音，方 法是在输入电容上并一个聚酯膜电容。JOHNSONTM16、次极二极管整流环路，流过幅值很高的开关电流，在电源中成为最强 的功率辐射天线之一。因而其环路面积必须最小化。此环路同时影响漏感的损耗有及初级簌位电 路的损耗。通过缩小此环路造成的长度，可以减少反射到初级侧的漏感值, 此次级

15、漏感是通过变压器（以匝比平方的关系）反射回初级侧的。17、初级RCD簌位电路流的电流为快速瞬间电流，因而此环路的面积也要 尽量少。为了降低此环路的速度，在簌位电容上串入一个20R50R的电阻， 以减缓电容的充放电速度。注意此电路的功率损耗，最好采用大于1W的 金属氧化膜电阻。18、次级二极管的簌位RC电路，虽然di/dt比拟小，但也尽量减少其环路 面积，此环路对控制高频的EMI很关键。19、如果VCC供电绕组也要提供较大的电流，也应尽可能降低其环路面积。20,从变压器的角度来看，连接其“热点”的元件的直线宽度尽量缩小, 较宽的直线有较大的走线电感，同时这些信号会通过容性耦合到大地上, 从而造成

16、更多的共模EMI噪音。21、经EMI辐射测试比照,62R的驱动电阻比51R的驱动电阻在30M50MHz 有更低的辐射值。22、在整机测试中，数据线，电源线，音频线，面板控制线一定要布局好， 如:a、这些线不能从晶振旁边穿过或靠近它。b、这些线不能从CPU旁边或 正面下方穿过。总之，线不能从干扰源（快速变化的信号）正面，下面旁边经JOHNSONJOHNSONJOHNSONTM过，否那么经过一系列的阻抗变换，放大，在线上就会使辐射值增大，造成 怎么整改电源都没有效果的结果。JOHNSONTM第二篇:EMI传导与辐射超标整改方案传导与辐射超标整改方案开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径功率开关器件

17、的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(emi)的 主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量，另一方面也 导致了更为严重的emi问题。开关电源工作时，其内部的电压和电流波形 都是在非常短的时间内上升和下降的，因此，开关电源本身是一个噪声发 生源。开关电源产生的干扰，按噪声干扰源种类来分，可分为尖峰干扰和谐 波干扰两种；假设按耦合通路来分，可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本方法是 削弱噪声发生源，或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。 现在按噪声干扰源来分别说明：1、二极管的反向恢复时间引起的干扰交流输入电压经功率二极管整流

18、桥变为正弦脉动电压，经电容平滑后 变为直流，但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波，由电流波形可知, 电流中含有高次谐波，大量电流谐波分量流入电网，造成对电网的谐波污JOHNSONJOHNSONJOHNSONTM染。另外，由于电流是脉冲波，使电源输入功率因数降低。JOHNSONTM高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过，在 其受反偏电压而转向截上上时，由于pn结中有较多的载流子积累，因而 在载流子消失之前的一段时间里，电流会反向流动，致使载流子消失的反 向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt) 2、开关管工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如

19、正激型、推挽型和桥 式变换器的输入电流波形在阳性负载时近似为矩形波，其中含有丰富的高 次谐波分量。当采用零电流，零电压开关时这种谐波于扰将会很小。另外， 功率开关管在截止期间，高频变压器绕组漏感引起的电流奕变，也会产生 尖峰干扰。3、交流输入回路产生的干扰无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频 衰减振荡产生干扰。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量，通过开关 电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生 振荡的能量，通过输入输出线传播时，都会在空间产生电场和磁场。这种 通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。4、其他原因元器件的寄生参数，开关电源的原理图设计

20、不够完美，印刷线路板(pcb) 走线通常采用手工布置，具有很大的随意性，pcb的近场干扰大，并且印 刷板上器件的安装、放置，以及方位的不合理都会造成emi干扰。这增加 了 pcb分布参数的提取和近场干扰估计的难度。flyback架构noise在频谱JOHNSONJOHNSONJOHNSONTM上的反响0.15MHz处产生的振荡是开关频率的3次谐波引起的干扰。0.2 MHz处产生的振荡是开关频率的4次谐波和mosfet振荡2(190.5khz)基波 的迭加，引起的干扰所以这局部较强。0.25MHz处产生的振荡是开关频率 的5次谐波引起的干扰:0.35MHz处产生的振荡是开关频率的7次谐波引起 的

21、+扰:039MHz处产生的振荡是开关频率的8次谐波和mosfet振荡 2(190.5khz)基波的迭加引起的干扰:1.31MHz处产生的振荡是diode振荡 l(131MHz)的基波引起的干扰;3.3mh处产生的振荡是mosfet振荡l(33MHz) 的基波引起的干扰开关管、整流二极管的振荡会产生较强的干扰。JOHNSONTM设计开关电源时防止emi的措施：1把噪音电路节点的pcb铜箔面积最大限度地减小如开关管的漏极、 集电极，初次级绕组的节点，等。.使输入和输出端远离噪音元件，如变压器线包，变压器磁芯，开关 管的散热片，等等。.使喝音元件(如未遮蔽的变压器线包，未遮蔽的变压器磁芯，和开关 管

22、，等等)远离外壳边缘，因为在正常操作下外壳边缘很可能靠近外面的接 地线。.如果变压器没有使用电场屏蔽，要保持屏蔽体和散热片远离变压器。.尽量减小以下电流环的面积:次级(输出)整流器，初级开关功率器件, 栅极(基极)驱动线路，辅助整流器。.不要将门极(基极)的驱动返馈环路和初级开关电路或辅助整流电路 混在一起。.调整优化阳尼电阻值，使它在开关的死区时间里不产生振铃响声。JOHNSONTMJOHNSONTM.防止emi滤波电感饱和。.使拐弯节点和 次级电路的元件远离初级电路的屏蔽体或者开关管 的散热片。10保持初级电路的摆动的节点和元件本体远离屏蔽或者散热片。1L使高频输入的emi滤波器靠近输入电缆或者连接器端。.保持高频输出的emi滤波器靠近输出电线端子。.使emi滤波器对面的pcb板的铜箔和元件本体之间保持一定距离。在辅助线圈的整流器的线路上放一些电阻。.在磁棒线圈上并联阻尼电阻。.在输出汗滤波器两端并联阻尼电阻。.在pcb设计时允许放lnf/500v陶瓷电容器或者还可以是一串电阻, 跨接在变压器的初级的静端和辅助绕组之间。.保持emi滤波器远离功率变压器;尤其是防止定位在绕包的端部。.在pcb面积足够的情况下，可在pcb上留下放屏蔽绕组用的脚位和 放rc阻尼器的位置，rc阻尼