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大功率电源应该如何去进行EMC整改设计

大功率电源应该如何去进行EMC整改设计

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大功率电源EMC整改设计电源工程师在进行电源模块开发时,对于电源电路器件参数的计算和选型以及电源控制都比较得心应手,但对于电源EMC设计较为头疼,尤其是中大功率电源(相对正激或者反激为基础的小功率电源,一般功率等级在3~4kW)。那中大功率电源EMC设计的难点到底在哪呢?为何会让很多电源工程师抓心挠肺呢?下面芯通康为大家从噪声源和耦合路径两个方面做详细分析。
大功率电源应该如何去进行EMC整改设计
EMC整改设计:
 
1、噪声源分析
 
从噪声源端分析,对于大功率电源,其输入电流一般都比较大,一般能达到50多安培。输入电流越大,电源输入端的输入电流脉冲也越大,导致在电源输入电容上引起的差模电压也越大,这对差模噪声的抑制产生了挑战。对于共模噪声,当电源工作在连续状态下时,输出负载变化时,其开关管两端的电压波形变化较较小,因此共模电压变化很小。但对于大功率电源,单个拓扑电路较能承受如此大的功率,一般会采用多个电路并联来实现功率输出,这样会增大共模噪声源的数量。总的来说,大功率电源,差模噪声和共模噪声一般都比较大。
 
2、耦合路径分析
 
从耦合路径分析,耦合路径包括传导和空间耦合。对于传导路径,主要是EMI滤波器对噪声的抑制能力。由于输入电流较大,共模电感为满足一定的温升,线圈的铜线必须满足一定的线径,而受限于空间体积的大小,共模电感又不能做很大,因此只能减小共模电感的感量。大功率电源在PCB布线时,要求主功率电源走线短而粗,在追求PCB层数最低的情况下,X\Y电容布局走线往往不能达到最佳去耦效果。两者相结合,往往导致滤波器的插损不足。对于空间耦合,大功率电源的电感和变压器线圈上流过的高频电流较大,其在空间内产生的近场磁性干扰较大,在电源输入电路和共模电感上耦合的噪声会增大,最终导致测得的传导噪声较大。
 
综上所述,大功率电源在干扰源和耦合路径两个方面都有所恶化,因此对电源EMC整改设计提出了更大的挑战。对于大功率电源的EMC整改设计,在布局走线要格外注意,一些电源主动降噪的措施要多预留,尽最大可能把风险降到最低。