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【整PCB改元器件】开关电源EMI整改实际案例!

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发表于 2018-12-12 13:32 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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【整PCB改元器件】开关电源EMI整改实际案例!
7 [5 F5 S+ [2 t8 B, |
# e. H. O" W# l0 ]1 b" @
这是一款输入宽电压120-277V  60HZ,输出48V,273mA的电源,采用Buck拓扑结构。 2 ]5 i+ R1 D5 M3 |  j* A
       ( f" s* p( s1 E/ o4 @

& Y6 z+ `( u! X8 _. \- M        注:在最初的设计中,预留电感L1、L2,CBB电容C1、C2作为传导测试元件,预留磁珠FB1、陶瓷贴片电容C9、贴片电阻R14、R15作为辐射测试元件;
$ S# _1 f: b! h- x1 Y        传导测试:% i2 O  e1 O7 `2 ]5 a
        1、短接L2,L1=4.7mH,C1=0.1uf,C2=0.1uf,9 n8 H1 a6 z$ Y0 h2 }9 y
        120V电压输入,L线传导图像:* d7 L! Z3 J" ~
      
. Q6 _4 V2 J/ w/ J. m& `& J& p1 h5 ~1 B% I
        277V电压输入,L线传导图像:
; w' z/ G1 B: U: z5 U      
- ?$ ^+ z2 P1 ]$ p# Q: \! E
3 j. |, _0 h* h: a- {        结果:输入277V,将近150K的频率读点后余量少于3db
1 }" S( t# O. b        整改办法:将C2加大到0.22uf,再次测试图像如下:
* M# b  ?' l8 }* h9 X      
, ~7 i6 g  w: T$ |1 T
" k8 a/ X  A% B- y) t- j: W" F& ?( e        结果:手动读点,余量7.19db,验证N线后,无压力通过。
; N3 s* Z( n, p        辐射测试:+ I( e8 J8 z' c* c# |1 X6 o
        1、在不加磁珠FB1、不加环路电容、变压器不包铜皮的情况下,辐射数据严重超标;; u" r; f) m5 Z4 ^% \
        2、整改方案:将如下整改位置加强,即:增加磁珠FB1(100M 60ohm),环路电容C9=1nf。
3 a7 u5 Y8 `, L9 q- {# Y9 B4 k        结果:水平测试,余量逼近限度线;垂直测试,31MHZ、41MHZ、53MHZ处辐射数据超标5-10db;" ]( K+ ^/ r- |( u* q" l7 P
        3、整改方案:基于第二步,将变压器使用铜皮进行外部线圈包裹,同时将C9增加至2.2nf;% B# r( ?( Y& r! y1 V% q# c. X9 G
        结果:情况无改善;
, {4 _1 [+ B3 H3 x        4、整改方案:基于第三步,在MOS管Q2的D、S极并接60pf电容;
3 k+ M5 w  m7 d6 U" ^8 i! X        结果:情况无改善;/ l7 d( y" @* G. e# r, V
        图像如下:
  Q8 z; C5 v: [- U/ t: S: J       % N# H5 ?4 p* S# e/ X/ I
  z/ m7 c, s3 F: Y
        5、整改方案:重点关注高频开关点(如下红色圈处),调整Layout布线设计:: W1 J; p+ C  e8 v8 C& u) E
      
; h+ B, I( g' [2 @& L, S6 F% U7 R" r6 a, ^0 O0 \5 I
        原有布线方案中,留意高频开关部分(打“X”的黑线),发现高频走线过长,环路面积太大:
; V; K. i) v( F3 E5 [8 o: C: k3 b& h+ f. `3 ~
  Q/ c" @  u( b0 x* J8 v& g
        重新布局、Layout后:
; Q* u+ F& m& E( Q- L. W0 k       ) Z/ F1 f, c# C
: Z# c4 l7 o* N) r$ A
        结果:
0 c5 e4 ?, m; N6 b3 I. @        在变压器不加铜皮、环路电容C9=2.2nf、磁珠FB1(100MHZ 60ohm)的设计参数:' S9 Q' r1 ]7 s# r& `! d0 h
        120V 水平、垂直测试图像
3 e8 t8 q) z# c5 r/ t: x2 ~. K, [7 |' j
        277V 60HZ 水平、垂直测试图像:
/ T2 u3 }3 Y( s* x; h) X' ?# C+ W# X0 k& n, b$ E) H
        验证传导数据:
( l4 K7 J% _2 k' w  c$ l6 i0 ]$ j        120V 60HZ  L、N线:
  h; ?; f  i) R5 I) u6 r# J9 F, Z) R( _7 V7 v; \* x8 Q- s1 t- H
        277V  60HZ L、N线:0 x9 E' E0 g  K5 u  z

' t# {3 {% F5 ^- y, H  w        结果:测试通过!5 b) |- @/ N: r1 W2 \
4 `6 D+ R$ e. R: C

7 E/ [, S6 K' p6 ^0 j% y6 D- i8 K# S) q/ ]5 V

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发表于 2018-12-12 15:36 | 只看该作者
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