【整PCB改元器件】开关电源EMI整改实际案例！

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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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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。
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        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；
        传导测试：
        1、短接L2，L1=4.7mH，C1=0.1uf，C2=0.1uf，
        120V电压输入，L线传导图像：
5 z7 e4 \4 L# J0 D2 S6 B      
9 q( ?1 x/ v: l. z1 T
" e! \8 [8 z% ?8 M* a) X% q        277V电压输入，L线传导图像：
      
7 }; R: ~8 X) y# K3 k2 y" ^# c4 G
) k; _* D* W3 d4 j4 i        结果：输入277V，将近150K的频率读点后余量少于3db
        整改办法：将C2加大到0.22uf，再次测试图像如下：
      
$ L1 M4 `: [7 S/ G4 m" `9 e
9 F" f) k& b0 l# B1 b6 n8 D+ X        结果：手动读点，余量7.19db，验证N线后，无压力通过。
  O% w  b; K( J: v7 Z+ d" P        辐射测试：
( G! J& k3 M2 J* j2 ~# Q; D        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；
5 [' ~+ ~' Z- U; Q  o2 P0 P- u        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。
        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；
+ B1 I+ ?6 B+ r% J/ q8 U+ ^        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;
# z' Z* U8 _8 y        结果：情况无改善；
4 p- n3 J7 K. y+ P& i7 h9 v' Z        4、整改方案：基于第三步，在MOS管Q2的D、S极并接60pf电容；
5 K$ H' }5 B/ O+ N- x- ~1 X        结果：情况无改善；
9 D: Y1 _4 I. z, d# T        图像如下：
      
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8 k! M2 y& g7 `9 m2 ]( S0 m# \8 D        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：
7 ^! M9 K+ \4 _# |* X      

; ]: I7 x5 r* ~0 Z+ E9 X) r+ x        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：

" h- l9 B& W5 G' u( }8 Q
, X; i# n) M) B5 S2 }' A! S        重新布局、Layout后：
% I; p+ N' I  b6 I7 v0 i3 f      

        结果：
) R% H; W# n9 \5 |        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：
7 H- l9 _- a! x8 g8 b$ Q- l/ V, g        120V 水平、垂直测试图像
2 w! e7 q% D- \' ^- u5 B$ i
        277V 60HZ 水平、垂直测试图像：

/ P* u* C  Q2 m        验证传导数据：
% k, n7 f1 t  r0 e7 ^7 I& n3 V        120V 60HZ  L、N线：
* v6 c7 |! E$ n# ^! A+ F  T3 X4 U
        277V  60HZ L、N线：

7 `( \; G9 g, t/ Y- j        结果：测试通过！

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helendcany

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