如何獲得符合 EMI 標準的電源?

在您的電源中很容易找到作為寄生元件的100fF電容器 。您必須明白,只有處理好它們才能獲得符合EMI標準的電源 。
從開關節點到輸入引線的少量寄生電容(100毫微微法拉)會讓您無法滿足電磁干擾(EMI)需求 。那100fF電容器是什么樣子的呢?在Digi-Key中,這種電容器不多 。即使有,它們也會因寄生問題而提供寬泛的容差 。
不過,在您的電源中很容易找到作為寄生元件的100fF電容器 。只有處理好它們才能獲得符合EMI標準的電源 。

圖1是這些非計劃中電容的一個實例 。圖中的右側是一個垂直安裝的FET,所帶的開關節點與鉗位電路延伸至了圖片的頂部 。輸入連接從左側進入,到達距漏極連接1cm以內的位置 。這就是故障點,在這里FET的開關電壓波形可以繞過EMI濾波器耦合至輸入 。
注意,漏極連接與輸入引線之間有一些由輸入電容器提供的屏蔽 。該電容器的外殼連接至主接地,可為共模電流提供返回主接地的路徑 。如圖2所示,這個微小的電容會導致電源EMI簽名超出規范要求 。

圖2. 寄生漏極電容導致超出規范要求的EMI性能
這是一條令人關注的曲線,因為它反映出了幾個問題:明顯超出了規范要求的較低頻率輻射、共模問題通常很明顯的1MHz至2MHz組件,以及較高頻率組件的衰減正弦(x)/x分布 。
需要采取措施讓輻射不超出規范 。我們利用通用電容公式將其降低了:
C = ε ˙ A/d
我們無法改變電容率(ε),而且面積(A)也已經是的了 。不過,我們可以改變間距(d) 。如圖3所示,我們將組件與輸入的距離延長了3倍 。,我們采用較大接地層增加了屏蔽 。
圖3. 這個修改后的布局不僅可增加間距,而且還可帶來屏蔽性能

圖4是修改后的效果圖 。我們在故障點位置為EMI規范獲得了大約6dB的裕量 。此外,我們還顯著減少了總體EMI簽名 。所有這些改善都僅僅是因為布局的調整,并未改變電路 。如果您的電路具有高電壓開關并使用了屏蔽距離,您需要非常小心地對其進行控制 。
【如何獲得符合 EMI 標準的電源?】
圖4. EMI性能通過屏蔽及增加的間距得到了改善
總之,來自離線開關電源開關節點的100fF電容會導致超出規范要求的EMI簽名 。這種電容量只需寄生元件便可輕松實現,例如對漏極連接進行路由,使其靠近輸入引線 。通常可通過改善間距或屏蔽來解決該問題 。要想獲得更大衰減,需要增加濾波或減緩電路波形 。

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