MCM功率電源模塊EMC的研究

①平面轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于電源內(nèi)部高頻開(kāi)關(guān)器件，如功率VMOS管、高頻變壓器、整流管等，應(yīng)盡可能地減少其電路電流的環(huán)路面積，且不要與其他導(dǎo)帶長(zhǎng)距離平行分布。電源的輸入正端和地線應(yīng)盡可能地靠近，以減小差模輻射的環(huán)路面積。設(shè)計(jì)布線時(shí)走線盡量少拐彎，拐彎處一般取圓弧形，因?yàn)橹苯腔驃A角會(huì)產(chǎn)生電流突變，產(chǎn)生EMI干擾。導(dǎo)帶上的線寬不要突變，無(wú)尖刺毛邊。

　　圖1濾波器的原理圖為減小變壓器漏感的影響，采用初、次級(jí)交叉繞制的方法，并使其緊密耦合。盡可能采用罐型磁芯。由于罐型磁芯可以把所有的線圈繞組封在磁芯里面，因此具有良好的自我屏蔽作用，可以有效地減少EMI。

　　圖2輸入輸出濾波電路為吸收上升沿和下降沿產(chǎn)生的過(guò)沖，并有可能造成的自激振蕩，在初、次級(jí)電路中增加R、C吸收網(wǎng)絡(luò)，以減少尖峰干擾。在調(diào)試時(shí)須仔細(xì)調(diào)整R、C的參數(shù)，確保電阻R1的值在30～200Ω，電容C1的值在100～1000P之間，以免影響變壓器的效率。

　　②功率開(kāi)關(guān)管由于功率管工作于高頻通斷開(kāi)關(guān)狀態(tài)，將產(chǎn)生電磁干擾EMI。當(dāng)開(kāi)關(guān)管流過(guò)大的脈沖電流時(shí)，大體上形成了矩形波，含有許多高頻成分。由于開(kāi)關(guān)電源使用的元件參數(shù)(如開(kāi)關(guān)管的存儲(chǔ)時(shí)間、輸出級(jí)的大電流、開(kāi)關(guān)整流管的反向恢復(fù)時(shí)間)均會(huì)造成回路瞬間短路，產(chǎn)生很大短路電流。凡有短路電流的導(dǎo)線及這種脈沖電流流經(jīng)的變壓器和電感產(chǎn)生的電磁場(chǎng)都可形成噪聲源。

　　開(kāi)關(guān)管的負(fù)載是高頻變壓器，在開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的瞬間，變壓器初級(jí)出現(xiàn)很大的涌流，造成尖峰噪聲。這個(gè)尖峰噪聲實(shí)際上是尖脈沖，輕者造成干擾，重者有可能擊穿開(kāi)關(guān)管。

　　因此，須采取以下措施。優(yōu)化功率管的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。通過(guò)緩沖電路，可以延緩功率開(kāi)關(guān)管的通斷過(guò)程。采用R、C吸收電路，從而在維持電路性能不變的同時(shí)，降低其電磁干擾的EMI電平。

　?、壅鞫O管整流二極管在關(guān)斷期，由于反向恢復(fù)時(shí)間會(huì)引起尖峰干擾。為減少這種電磁干擾，必須選用具有軟恢復(fù)特性的、反向恢復(fù)電流小的、反向恢復(fù)時(shí)間短的二極管。肖特基勢(shì)壘二極管是多數(shù)載流子導(dǎo)流，不存在少子的存儲(chǔ)與復(fù)合效應(yīng)，因而也就會(huì)產(chǎn)生很小的電壓尖峰干擾，故采取以下措施。

　　●采用R1、C1組成旁路吸收網(wǎng)絡(luò)。

　　●采用多個(gè)肖特基并聯(lián)分擔(dān)負(fù)載電流，有效地抑制整流二極管形成的EMI電平。3產(chǎn)品平面轉(zhuǎn)化時(shí)EMC設(shè)計(jì)技術(shù)影響產(chǎn)品EMC的方面很多。除了在線路上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)外，如何在基片有限的空間內(nèi)合理的安排元器件的位置以及導(dǎo)帶的布線，也將直接影響到電路中各元器件自身的抗干擾性和產(chǎn)品的電磁兼容性EMC指標(biāo)。