第一篇:通信开关电源的EMI/EMC设计
通信开关电源的EMI/EMC设计 引言
通信开关电源一般都采用脉冲宽度调制(PWM)技术,其特点是频率高、效率高、功率密度高、可靠性高,另外还有体积小、重量轻、具有远程监控等优点,因此被广泛地应用于程控交换、光数据传输、无线基站、有线电视系统及IP网络中,是信息技术设备正常工作的核心动力。然而,由于其开关器件工作在高频通断状态,高频的快速瞬变过程本身就是电磁干扰(EMD)源,他产生的电磁干扰EMI信号有很宽的频率范围,又有一定的幅度,经传导和辐射会污染电磁环境,对通信设备和电子产品造成干扰。同时,通信开关电源要有很强的抗电磁干扰的能力,特别是对雷击、浪涌、电网电压、电场、磁场、电磁波、静电放电、脉冲串、电压跌落、射频电磁场传导抗扰性、辐射抗扰性、传导发射、辐射发射等项目需要满足有关EMC标准的规定。开关电源引起电磁兼容性的原因
通信开关电源因工作在高电压大电流的开关工作状态下,其引起电磁兼容性问题的原因是相当复杂的。按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种;按照干扰信号对于电路作用的形态不同,可将电源系统内的干扰分为共模干扰和差模干扰两种。通常,线路电源线上的任何传导干扰信号,都
可表示成共模和差模干扰两种方式。
在开关电源中,主功率开关管在高电压、大电流或以高频开关方式工作下,开关电压及开关电流的波形在阻性负载时近似为方波,其中含有丰富的高次谐波分量。由于电压差可以产生电场、电流的流动可以产生磁场,以及丰富的谐波电压电流的高频部分在设备内部产生电磁场,从而造成设备内部工作的不稳定,使设备的性能降低。同时,由于电源变压器的漏电感及分布电容,以及主功率开关器件的工作状态非理想,在高频开或关时,常常产生高频高压的尖峰谐波振荡,该谐波振荡产生的高次谐波,通过开关管与散热器问的分布电容传人内部电路或通过散热器及变压器向空间辐射。
如图1所示,电网中含有的共模和差模噪声对开关电源产生干扰,开关电源在受到电磁干扰的同时也对电网其他设备以及负载产生电磁干扰,例如返回噪声、输出噪声和辐射干扰等。进行开关电源EMI/EMC设计时,一方面要防止开关电源对电网和附近的电子设备产生干扰;另一方面要加强开关电源本身对电磁干扰环境的适应能力。下面用等效电路分别介绍共模和差模干扰产生的原因及路径。
如图2所示,当开关管转为“关”时,集电极与发射极间的电压快速上升达500 V,他产生的电流经集电极与地之间的分布电容返回整流桥,这个按开关频率工作的脉冲串电流是共模噪声。这个电压会引起共模电流Icm2向CP2充电和共模电流Icm1向CP1充电,其中CP1为变压器初、次级之间的分布电容,CP2为开关电源与散热器之间的分布电容(即开关管集电极与地之间的分布电容)。则线路中共模电流总大小为Icm1+Icm2。如图3所示,当开关管转为“开”时,储能电容Cs的能量由AC电网和整流桥提供,他被开关管变换器的快速开关频率所变换,并通过变压器形成脉冲电流IL,他具有非常丰富的开关频率谐波。储能电容不是一个纯电容,他有串联电阻和电感。当整流桥处开关管“开”时,在AC电网端,IL会产生一个由电容的L,R,C所呈现的阻抗电压,这就是开关电源产生差模发射源的原理。差模电流Idm和信号电流IL沿着导线、变压器初级、开关管组成的回路流通。开关电源的电磁兼容性设计
电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指在有限的空间、时间和频谱范围内,各种电气设备共存而不引起性能的下降。形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备,因而,抑制电磁干扰也应该从这3个方面着手。首先应该抑制干扰源,直接消除干扰原因;其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径;第三是提高受扰设备的抗扰能力,降低其对噪声的敏感度。目前抑制开关电源EMI的几种措施基本上都是用切断电磁干扰源和受扰设备之间的耦合通道,常用的方法是屏蔽和滤波,他们的确是行之有效的办法。
3.1 无源补偿滤波技术
滤波是抑制传导干扰的一种很好的办法。在电源输入端接上滤波器,即可以抑制开关电源产生并向电网反馈的干扰,也可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害。开关电源的工作频率一般在10~130 kHz,对开关电源产生的高频段EMI信号,只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI滤波器,就能达到理想的滤波效果。干扰抑制电路如图4所示,CX1和CX2叫做差模电容,L1叫做共模电感,CY1和CY2叫做共模电容。电阻R用于消除可能在滤波器中出现的静电积累。IEC-380安全技术条件标准的8.8部分指出,若CX>0.1 μF则R=t/2.2C(t=1 s,C=2CX μF)。由这些集中参数元件构成无源低通网络,抑制开关电源产生的向电网反馈的传导干扰,同时抑制来自电网的噪声对开关电源本身的侵害,为了使通过滤波电容C流入地的漏电流维持在安全范围内,CX=0.1~0.2 μF,CY的值一般适合取在0.1~0.33μF之间,不宜过大,相应的扼流线圈L应选大些,一般适合取在0.5μH~8 mH之间,这样既符合安全要求,又能抑制电磁干扰。
共模电感L1是在同一个磁环上由绕向相反、匝数相同的两个绕组构成。使滤波器接入电路后,两只线圈内电流产生的磁通在磁环内相互抵消,不会使磁环达到磁饱和状态,从而使两只线圈的电感值保持不变。通常使用环形磁芯,漏磁小,效率高。但是绕线困难,如磁环的材料不可能做到绝对均匀,两个线圈的绕制也不可能完全对称等,使得两个绕组的电感量是不相等的,于是,形成差模电感。所以,一般电路中不必再设置独立的差模电感了。共模电感的差值电感与电容CX1及CX2构成了一个Ⅱ型滤波器。这种滤波器对差模干扰有较好的衰减。除了共模电感以外,图4中的电容CY1及CY2也是用来滤除共模干扰的。共模滤波的衰减在低频时主要由电感器起作用,而在高频时大部分由电容CY1及CY2起作用。电容CY的选择要根据实际情况来定,由于电容CY接于电源线和地线之间,承受的电压比较高,所以,需要有高耐压、低漏电流特性。
使用LC滤波电路,可根据公式计算电路的谐振频率,调整电感、电容,使谐振频率与干扰频率相近或接近干扰频率的中心频率。对频率很高的电磁干扰,可以使用三端电容或穿心电容进行滤波。
3.2 屏蔽技术
屏蔽是抑制开关电源辐射干扰的有效方法。一般分为两类:一类是静电屏蔽,主要用于防止静电场和恒定磁场的影响;另一类是电磁屏蔽,主要用于防止交变电场,交变磁场以及交变电磁场的影响。可以用导电性能良好的材料对电场进行屏蔽,用磁导率高的材料对磁场进行屏蔽。实际应用中,主要是应用于隔离变压器。变压器绕组间的交叉耦合电容为共模噪声流过整个系统提供了通路。这一交叉耦合电容可以在变压器结构中采用法拉第屏蔽(Faraday shield)来减小。法拉第屏蔽简单来说就是用铜箔或铝箔包绕在原方和副方绕组之间形成一个静电屏蔽层隔离区并接地,以减小交叉耦合电容。
图5为变压器原边绕组和副边绕组。其中N1A,N1B是原边绕组,分两次绕;N2A,N2B是副边绕组;N3,N4分别是辅助绕组;SCREEN为铜箔屏蔽。安规上一般要求散热器接地,那么开关管漏极与散热器之间的寄生电容就为共模噪声提供了通路,可以在漏极和散热器之间加一铜箔或铝箔并接地以减小此寄生电容。采用磁屏蔽效果比较好的铁氧体磁芯如PQ型或者P型来制作变压器可以很大程度上减小变压器漏磁从而减小原副方绕组漏感,有效抑制了EMI的传播。
结 语
随着开关电源不断向高频化发展,其抗干扰问题显得越发重要。在开发和设计开关电源中,如何有效抑制开关电源的电磁干扰,同时提高开关电源本身对电磁干扰的抗干扰能力是一个重要课题。几种抗干扰措施既相互独立又相互联系,必须同时采用多种措施才能达到良好的抗干扰效果。
第二篇:开关电源EMI设计经验
开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。
1.开关电源的EMI源
开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。
(1)功率开关管
功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合的主要干扰源,也是磁场耦合的主要干扰源。
(2)高频变压器
高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换,因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。
(3)整流二极管
整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上,反向恢复电流的断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高 dv/dt,从而导致强电磁干扰。
(4)PCB
准确的说,PCB是上述干扰源的耦合通道,PCB的优劣,直接对应着对上 述EMI源抑制的好坏。
2.开关电源EMI传输通道分类
(一).传导干扰的传输通道
(1)容性耦合(2)感性耦合(3)电阻耦合
a.公共电源内阻产生的电阻传导耦合b.公共地线阻抗产生的 电阻传导耦合c.公共线路阻抗产生的电阻传导耦合(二).辐射干扰的传输通道
(1)在开关 电源中,能构成辐射干扰源的元器件和导线均可以被假设为天线,从而利用电偶极子和磁偶极子理论进行分析;二极管、电容、功率开关管可以假设为电偶极子,电 感线圈可以假设为磁偶极子;(2)没有屏蔽体时,电偶极子、磁偶极子,产生的电磁波传输通道为空气(可以假设为自由空间);
(3)有屏蔽体时,考虑屏蔽体的缝隙和孔洞,按照泄漏场的数学模型进行分析处理。
3.开关电源EMI抑制的9大措施
在开关电源中,电压和电流的突变,即高dv/dt和di/dt,是其EMI产生的主要原因。实现开关电源的EMC设计技术措施主要基于以下两点:
(1)尽量减小电源本身所产生的干扰源,利用抑制干扰的方法或产生干扰较小的元器件和电路,并进行合理布局;
(2)通过接地、滤波、屏蔽 等技术抑制电源的EMI以及提高电源的EMS。
分开来讲,9大措施分别是:
(1)减小dv/dt和di/dt(降 低其峰值、减缓其斜率)
(2)压敏电阻的合理应用,以降低浪涌电压
(3)阻尼网络抑制过冲
(4)采用软恢复特 性的二极管,以降低高频段EMI(5)有源功率因数校正,以及其他谐波校正技术
(6)采用合理设计的电源线滤波器
(7)合理的接地处理
(8)有效的屏蔽措施
(9)合理的PCB设计
4.高频变压器漏感的控制
高频变压器的漏感是功率开关管关断尖峰电压产生的重要原因之一,因此,控制漏感成为解决高频变压器带来的EMI首要面对的问题。
减小高频变压器漏感两个切入点:电气设计、工艺设计!
(1)选择合适磁芯,降低漏感。漏感与原边匝数平方成正比,减小匝数会显著降低漏感。
(2)减小绕组间的绝缘层。现在有一种称之为“黄金薄膜”的绝缘层,厚度20~100um,脉冲击穿电压可达几千伏。
(3)增加绕组间耦合度,减小漏感。5.高频变压器的屏蔽
为防止高频变压器的漏磁对周围电路产生干扰,可采用屏 蔽带来屏蔽高频变压器的漏磁场。屏蔽带一般由铜箔制作,绕在变压器外部一周,并进行接地,屏蔽带相对于漏磁场来说是一个短路环,从而抑制漏磁场更大范围的 泄漏。
高频变压器,磁心之间和绕组之间会发生相对位移,从而导致高频变压器在工作中产生噪声(啸叫、振动)。为防止该噪声,需要对变 压器采取加固措施:
(1)用环氧树脂将磁心(例如EE、EI磁心)的三个接触面进行粘接,抑制相对位移的产生;
(2)用“玻璃珠”(Glass beads)胶合剂粘结磁心,效果更好。
第三篇:开关电源EMI设计经验
开关电源EMI设计经验
2010-05-24 来源:工控商务网 浏览:56 [推荐朋友] [打印本稿] [字体:大 小] 开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。
一、开关电源的EMI源
开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。
1、功率开关管
功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合的主要干扰源,也是磁场耦合的主要干扰源。
2、高频变压器
高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换,因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。
3、整流二极管
整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上,反向恢复电流的断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高 dv/dt,从而导致强电磁干扰。
4、PCB
准确的说,PCB是上述干扰源的耦合通道,PCB的优劣,直接对应着对上 述EMI源抑制的好坏。
二、开关电源EMI传输通道分类
1、传导干扰的传输通道 1.1、容性耦合 1.2、感性耦合 1.3、电阻耦合
1.3.1、公共电源内阻产生的电阻传导耦合 1.3.2、公共地线阻抗产生的 电阻传导耦合 1.3.3、公共线路阻抗产生的电阻传导耦合
2、辐射干扰的传输通道
2.1、在开关 电源中,能构成辐射干扰源的元器件和导线均可以被假设为天线,从而利用电偶极子和磁偶极子理论进行分析;二极管、电容、功率开关管可以假设为电偶极子,电感线圈可以假设为磁偶极子; 2.2、没有屏蔽体时,电偶极子、磁偶极子,产生的电磁波传输通道为空气(可以假设为自由空间);
2.3、有屏蔽体时,考虑屏蔽体的缝隙和孔洞,按照泄漏场的数学模型进行分析处理。
三、开关电源EMI抑制的9大措施
在开关电源中,电压和电流的突变,即高dv/dt和di/dt,是其EMI产生的主要原因。实现开关电源的EMC设计技术措施主要基于以下两点:
1、尽量减小电源本身所产生的干扰源,利用抑制干扰的方法或产生干扰较小的元器件和电路,并进行合理布局;
2、通过接地、滤波、屏蔽 等技术抑制电源的EMI以及提高电源的EMS。
2.1、减小dv/dt和di/dt(降 低其峰值、减缓其斜率)2.2、压敏电阻的合理应用,以降低浪涌电压 2.3、阻尼网络抑制过冲
2.4、采用软恢复特 性的二极管,以降低高频段EMI 2.5、有源功率因数校正,以及其他谐波校正技术 2.6、采用合理设计的电源线滤波器 2.7、合理的接地处理 2.8、有效的屏蔽措施 2.9、合理的PCB设计
四、高频变压器漏感的控制
高频变压器的漏感是功率开关管关断尖峰电压产生的重要原因之一,因此,控制漏感成为解决高频变压器带来的EMI首要面对的问题。
减小高频变压器漏感两个切入点:电气设计、工艺设计!
1、选择合适磁芯,降低漏感。漏感与原边匝数平方成正比,减小匝数会显著降低漏感。
2、减小绕组间的绝缘层。现在有一种称之为“黄金薄膜”的绝缘层,厚度20~100um,脉冲击穿电压可达几千伏。
3、增加绕组间耦合度,减小漏感。
五、高频变压器的屏蔽 为防止高频变压器的漏磁对周围电路产生干扰,可采用屏 蔽带来屏蔽高频变压器的漏磁场。屏蔽带一般由铜箔制作,绕在变压器外部一周,并进行接地,屏蔽带相对于漏磁场来说是一个短路环,从而抑制漏磁场更大范围的泄漏。
高频变压器,磁心之间和绕组之间会发生相对位移,从而导致高频变压器在工作中产生噪声(啸叫、振动)。为防止该噪声,需要对变压器采取加固措施:
1、用环氧树脂将磁心(例如EE、EI磁心)的三个接触面进行粘接,抑制相对位移的产生;
2、用“玻璃珠”(Glass beads)胶合剂粘结磁心,效果更好。
第四篇:大功率开关电源的EMC测试分析及正确选择EMI滤波器
大功率开关电源的EMC测试分析及正确选择
EMI滤波器
开关电源具有体积小、重量轻、效率高等优点,广泛应用于各个领域。由于开关电源固有的特点,自身产生的各种噪声却形成一个很强的电磁干扰源。所产生的干扰随着输出功率的增大而明显地增强,使整个电网的谐波污染状况愈加严重。对电子设备的正常运行构成了潜在的威胁,因此解决开关电源的电磁干扰是减小电网污染的必要手段,本文对一台15kW开关电源的EMC测试,分析其测试结果,并介绍如何合理地正确选择EMI滤波器,以达到理想的抑制效果。开关电源产生电磁干扰的机理
图1为所测的15kW开关电源的传导骚扰值,由图中可以看出在0、15~15MHz大范围超差。这是因为开关电源所产生的干扰噪声所为。开关电源所产生的干扰噪声分为差模噪声和共模噪声。
图1未加任何抑制措施所测得的传导骚扰
1.1共模噪声
共模噪声是由共模电流,IcM所产生,其特征是以相同幅度、相同相位往返于任一电源线(L、N)与地线之间的噪声电流所产生。图2为典型的开关电源共模噪声发射路径的电原理图。
图2 共模噪声电原理图
由于开关电源的频率较高,在开关变压器原、副边及开关管外壳及其散热器(如接地)之间存在分布电容。当开关管由导通切换到关断状态时,开关变压器分布电容(漏感等)存储的能量会与开关管集电极与地之问的分布电容进行能量交换,产生衰减振荡,导致开关管集电极与发射极之间的电压迅速上升。这个按开关频率工作的脉冲束电流经集电极与地之问的分布电容返回任一电源线,而产牛共模噪声。
1.2差模噪声
差模噪声是由差模电流IDM昕产生,其特征是往返于相线和零线之间且相位相反的噪声电流所产生。
1.2.1差模输入传导噪声
图3为典型的开关电源差模输入传导噪声的电原理图。
其一是当开关电源的开关管由关断切换到导通时,回路电容C 通过开关管放电形成浪涌电流,它在回路阻抗上产生的电压就是差模噪声。
图3差模输入传导噪声电原理图
其二是工频差模脉动噪声,它是由整流滤波电容c 在整流电压上升与下降期问的充放电过程中而产生的脉动电流与放电电流,也含有大量谐波成分构成差模噪声。
以上两种差模噪声都返回到输入端的交流电网,所以称为输入传导噪声,它不仅污染电网,还给其它接人电网的电子、电气设备造成危害,还直接导致输入功率因数的下降。
1.2.2 差模输出传导噪声
第三种差模噪声是输出传导噪声,它是整流输出部分二极管由正偏转为反偏时,反向电流与二极管结电容、分布电感产生尖峰电压而造成的差模噪声,图4为典型的半波整流滤波电路:
图4 差模输出传导噪声电原理图 EMI滤波器的正确选择
EMI滤波器是以工频为导通对象的反射式低通滤波器,插入损耗和阻抗特性是重要技术指标。EMI滤波器在正常工作时处于失配状态,因为在实际应用中,它无法实现匹配。如滤波器输入端阻抗(电网阻抗)是随着用电量的大小而改变的。滤波器输出端的阻抗。(电源阻抗)是随着负载的大小而改变的。要想获得最佳的EMI抑制效果,必须根据滤波器的两端所要连接的源端阻抗特性和负载阻抗特性来选择EMI滤波器的电路结构和参数,即遵循输入、输出端阻抗失配原则。一般选用方法是:
(1)低的源阻抗和低的负载阻抗:选取(T)n 滤波器结构;(2)高的源阻抗和高的负载阻抗:选取(π)n“滤波器结构;(3)低的源阻抗和高的负载阻抗:选取(LC)n“滤波器结构;(4)高的源阻抗和低的负载阻抗:选取(CL)滤波器结构。
若不能满足阻抗失配的原则,就会影响滤波器的插损性能,严重时甚至引起谐振,在某些频点处出现干扰放大现象,所以,阻抗失配连接原则是应用EMI滤波器必须遵循的原则。
针对图l所测得的传导骚扰值,可以看出在0.15~15MHz范围内严重超差,最大值超过限值近40dB,而且尖峰较为密集。说明电源所产生的浪涌电压和浪涌电流较大,即电源的du/dt、di/dt很大,也就是产生的_F扰能量很大。开关电源共模噪声等效电路呈高阻抗容性,而差模等效电路高、低阻抗同时存在。针对这种情况,EMI滤波器的电路结构选为二级共模电感和一个单独的差模电感型式,这样既可以滤除共模噪声,又可以滤除差模噪声。插入损耗为40dB,所测得的传导骚扰值如图5所示。
图5加EMI滤波器后所测的传导骚扰
由图5可以看出,传导骚扰值在某些频段处还有超差,效果不十分理想,这是因为,传导接受机所测得的传导骚扰值是个综合参数,它无法判断出在0.15—15MHz频率范围内,共模干扰和差模干扰孰重孰轻,一般讲:在0.15~0.5MHz低端差模干扰分量很大,在0.5~5MHz共模干扰和差模干扰同时存在,在5~30MHz之间共模分量较大。原因之二是由于滤波器的电感和电容元件都受其分布参数的影响,频率愈高所受的影响愈大。滤波器内部电感、电容的装配工艺、接地质量也会对插入损耗产生很大的影响。原因之三是,由于滤波器电感会受到电流浪涌的影响,它工作的峰值电流比额定电流要大一倍左右,在重载和满载时,差模电感容易产生磁饱和现象,致使电感量迅速下降,导致插入损耗性能变坏。较为理想的解决办法
针对以上情况,在EMI滤波器前端再串接一个一定值的电感,在交流电路中电感的数值 X= wL=2πrfL,电感就是一个电抗器,所以此电感也称为进线电抗器。由X =2πrfL可知,它的感抗与频率成正比,对于低频电流可以畅通无阻地通过进线电抗器,对于高频电流进线电抗器呈高阻抗、高压降。因此,进线电抗器可作为电流的低通(高阻)滤波器。
并且,开关电源所产生的谐波电压大部分都降在了进线电抗器上。所以,串接进线电抗器不但使传导骚扰值整体下降了,还使电压谐波得到了改善。当电感值选为6mH时,其抑制效果如图6所示。所以对已定型的大功率开关电源,选择进线电抗器+EMI滤波器,不失为解决其电磁骚扰的比较理想的方法。
图6进线电抗器+EMI滤波器后所测的传导骚扰 结语
大功率开关电源产生电磁干扰是一个复杂的问题,电源产生电磁干扰以传导干扰的危害尤为严重。根据电磁干扰产生的机理,正确选择EMI滤波器是有效抑制传导干扰的关键所在,其目的就是有效地抑制开关电源对电网的传导干扰,又可以降低从电网引入的传导干扰,使开关电源的电磁兼容性达到国家标准规定的限值要求。
第五篇:开关电源EMC 传导整改总结
三合一主板的传导整改记录
要理解传导干扰测试,首先要清楚一个概念:差模干扰与共模干扰
差模干扰:存在于L-N线之间,电流从L进入,流过整流二极管正极,再流经负载,通过热地,到整流二极管,再回到N,在这条通路上,有高速开关的大功率器件,有反向恢复时间极短的二极管,这些器件产生的高频干扰,都会从整条回路流过,从而被接收机检测到,导致传导超标。
共模干扰:共模干扰是因为大地与设备电缆之间存在寄生电容,高频干扰噪声会通过该寄生电容,在大地与电缆之间产生共模电流,从而导致共模干扰。
下图为差模干扰引起的传导FALL数据,该测试数据前端超标,为差模干扰引起:
下图为开关电源EMI原理部分:
图中CX2001为安规薄膜电容(当电容被击穿或损坏时,表现为开路)其跨在L线与N线之间,当L-N之间的电流,流经负载时,会将高频杂波带到回路当中。此时X电容的作用就是在负载与X电容之间形成一条回路,使的高频分流,在该回路中消耗掉,而不会进入市电,即通过电容的短路交流电让干扰有回路不串到外部。
对差模干扰的整改对策: 1.增大X电容容值
2.增大共模电感感量,利用其漏感,抑制差模噪声(因为共模电感几种绕线方式,双线并绕或双线分开绕制,不管哪种绕法,由于绕制不紧密,线长等的差异,肯定会出现漏磁现象,即一边线圈产生的磁力线不能完全通过另一线圈,这使得L-N线之间有感应电动势,相当于在L-N之间串联了一个电感)
下图为共模干扰测试FALL数据:
电源线缆与大地之间的寄生电容,使得共模干扰有了回路,干扰噪声通过该电容,流向大地,在LISN-线缆-寄生电容-地之间形成共模干扰电流,从而被接收机检测到,导致传导超标(这也可以解释为什么有的主板传导测试时,不接地通过,一夹地线就超标。USB模式下不接地时,电流回路只能通过L-二极管-负载-热地-二极管-N,共模电流不能回到LISN,LISN检测到的噪声较小,而当主板的冷地与大地直接相连时,线缆与大地之间有了回路,此时若共模噪声未被前端LC滤波电路吸收的话,就会导致传导超标)
对共模干扰的整改对策: 1.加大共模电感感量
2.调整L-GND,N-GND上的LC滤波器,滤掉共模噪声
3.主板尽可能接地,减小对地阻抗,从而减小线缆与大地的寄生电容。