解決的關鍵技術

電路的設計技術

通過EDA仿真，利用可靠性優化和可靠性簡化技術設計電路參數

，著重解決如下問題。

① 線路的自激振蕩：合理地選擇消振網絡
，消除DC/DC變換器的R、L
、C參數選取的不合理性引起的振蕩
，減小EMI的電平。DC/DC電dian源yuan由you於yu工gong作zuo在zai高gao頻pin開kai關guan狀zhuang態tai，很hen容rong易yi形xing成cheng高gao頻pin自zi激ji，有you時shi反fan應ying為wei帶dai滿man載zai時shi正zheng常chang帶dai輕qing載zai時shi自zi激ji，有you時shi反fan映ying為wei常chang溫wen時shi正zheng常chang高gao溫wen或huo低di溫wen時shi自zi激ji
，因yin此ci元yuan器qi件jian的de選xuan取qu、補償網絡的應用顯得尤為重要。

② 紋波與噪聲的有效抑製：抑製的方法大致可以歸結為二類，即降低本身的紋波與噪聲和設計濾波電路。

為了抑製外來的高頻幹擾，也為了抑製DC/DC變換器對外傳導幹擾，通過在DC/DC變換器的輸入端
、輸出端設計濾波電路，抑製共模、差模幹擾，降低EMI電平。其中，C1
、C2、C3為差模濾波電容，C4、C5為共模濾波電容，L1為共模扼流圈，L2為差模濾波電感。

為了減少DC/DC變換器通過輸入、輸出端傳導EMI，除了在輸入
、輸出端采取LC濾波外
，還在電源的輸入地到金屬外殼之間、輸出地到金屬外殼之間增加高頻濾波電容
，以減少共模幹擾的產生。但此處要注意電容耐壓要大於500V，以滿足產品隔離電壓的要求。

圖題：濾波器的原理圖

抑製幹擾源技術

DC/DC變換器的主要幹擾源有高頻變壓器
、功率開關管及整流二極管，為此逐一地采取措施。

① 高頻變壓器

在開關電源中，變壓器在電路中起到電壓變換、隔離及能量轉化作用，其工作在高頻狀態，初、次級將產生噪聲並形成電磁幹擾EMI。當開關管關斷時，高頻變壓器漏感會產生反電動勢E=-Ldi/dt
，其值與集電極的電流變化率（di/dt）chengzhengbi，yulouganliangchengzhengbi，diejiazaiguanduandianyashang，xingchengguanduandianyajianfeng，congerxingchengchuandaoxingdianciganrao。bianyaqizaikaiguandianyuanzhongshiyonglaigelihebianyade
，danzaigaopindeqingkuangxiatadegelishibuwanquande，bianyaqicengjiandefenbudianrongshikaiguandianyuanzhongdegaopinzaoshenghenrongyizaichucijizhijianchuandi。ciwai，bianyaqiduiwaikedefenbudianrongxingchenglingyitiaogaopintongdao

，congershibianyaqizhouweichanshengdediancibogengrongyizaiqitayinxianshangouhexingchengzaosheng。 因此，在設計中采取了以下措施。

為減小變壓器漏感的影響，采用初、次級交叉繞製的方法，並使其緊密耦合。

盡可能采用罐型磁芯。由於罐型磁芯可以把所有的線圈繞組封在磁芯裏麵
，因此具有良好的自我屏蔽作用，可以有效地減少EMI。

為吸收上升沿和下降沿產生的過衝，並有可能造成的自激振蕩，在初
、次級電路中增加R、C吸收網絡，以減少尖峰幹擾。在調試時須仔細調整R、C的參數，確保電阻R1的值在30～200Ω
，電容C1的值在100～1000P之間，以免影響變壓器的效率。

② 功率開關管

由於功率管工作於高頻通斷開關狀態
，將產生電磁幹擾EMI。當開關管流過大的脈衝電流時，大體上形成了矩形波
，含有許多高頻成分。由於開關電源使用的元件參數（如開關管的存儲時間、輸出級的大電流
、開關整流管的反向恢複時間）junhuizaochenghuilushunjianduanlu，chanshenghendaduanludianliu。fanyouduanludianliudedaoxianjizhezhongmaichongdianliuliujingdebianyaqihedianganchanshengdediancichangdoukexingchengzaoshengyuan。kaiguanguandefuzaishigaopinbianyaqi，zaikaiguanguandaotongdeshunjian
，bianyaqichujichuxianhendadeyongliu
，zaochengjianfengzaosheng。zhegejianfengzaoshengshijishangshijianmaichong，qingzhezaochengganrao，zhongzheyoukenengjichuankaiguanguan。yinci，xucaiquyixiacuoshi。

優化功率管的驅動電路設計。通過緩衝電路，可以延緩功率開關管的通斷過程。

采用R、C吸收電路，從而在維持電路性能不變的同時，降低其電磁幹擾的EMI電平。

③ 整流二極管

整流二極管在關斷期，由於反向恢複時間會引起尖峰幹擾。為減少這種電磁幹擾，必須選用具有軟恢複特性的、反向恢複電流小的、反(fan)向(xiang)恢(hui)複(fu)時(shi)間(jian)短(duan)的(de)二(er)極(ji)管(guan)。肖(xiao)特(te)基(ji)勢(shi)壘(lei)二(er)極(ji)管(guan)是(shi)多(duo)數(shu)載(zai)流(liu)子(zi)導(dao)流(liu)，不(bu)存(cun)在(zai)少(shao)子(zi)的(de)存(cun)儲(chu)與(yu)複(fu)合(he)效(xiao)應(ying)

，因(yin)而(er)也(ye)就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)小(xiao)的(de)電(dian)壓(ya)尖(jian)峰(feng)幹(gan)擾(rao)
，故(gu)采(cai)取(qu)以(yi)下(xia)措(cuo)施(shi)。

采用R1
、C1組成旁路吸收網絡。

采用多個肖特基並聯分擔負載電流，有效地抑製整流二極管形成的EMI電平。

產品平麵轉化時EMC設計技術

影響產品EMC的de方fang麵mian很hen多duo。除chu了le在zai線xian路lu上shang進jin行xing優you化hua設she計ji外wai，如ru何he在zai基ji片pian有you限xian的de空kong間jian內nei合he理li的de安an排pai元yuan器qi件jian的de位wei置zhi以yi及ji導dao帶dai的de布bu線xian
，也ye將jiang直zhi接jie影ying響xiang到dao電dian路lu中zhong各ge元yuan器qi件jian自zi身shen的de抗kang幹gan擾rao性xing和he產chan品pin的de電dian磁ci兼jian容rong性xingEMC指標。

① 平麵轉換設計規範

對於電源內部高頻開關器件，如功率VMOS管
、高頻變壓器、整流管等，應盡可能地減少其電路電流的環路麵積，且不要與其他導帶長距離平行分布。

電源的輸入正端和地線應盡可能地靠近
，以減小差模輻射的環路麵積。

設計布線時走線盡量少拐彎
，拐彎處一般取圓弧形
，因為直角或夾角會產生電流突變，產生EMI幹擾。導帶上的線寬不要突變，無尖刺毛邊。

導帶印製時應盡量采用高目數的印製網
，以便使線電流達到均衡。應選用電流噪聲係數較小
、性能穩定性較好的電阻漿料和導帶漿料
，保證不會因為工藝參數的因數帶來新的幹擾。

盡可能地加粗地線，若地線過細，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電路的信號電平不穩
，抗噪聲性能變壞。

② 采用金屬全密封結構進行封裝

屏ping蔽bi有you兩liang個ge目mu的de
，一yi是shi限xian製zhi內nei部bu輻fu射she的de電dian磁ci能neng量liang泄xie漏lou出chu，二er是shi防fang止zhi外wai來lai輻fu射she幹gan擾rao進jin入ru該gai內nei部bu區qu域yu。其qi原yuan理li是shi利li用yong屏ping蔽bi體ti對dui電dian磁ci能neng量liang進jin行xing反fan射she
、吸(xi)收(shou)和(he)引(yin)導(dao)。為(wei)了(le)抑(yi)製(zhi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)產(chan)生(sheng)的(de)輻(fu)射(she)
，電(dian)磁(ci)騷(sao)擾(rao)對(dui)其(qi)他(ta)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)影(ying)響(xiang)，可(ke)完(wan)全(quan)按(an)照(zhao)對(dui)磁(ci)場(chang)屏(ping)蔽(bi)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)加(jia)工(gong)金(jin)屬(shu)外(wai)殼(ke)，然(ran)後(hou)將(jiang)金(jin)屬(shu)外(wai)殼(ke)與(yu)係(xi)統(tong)的(de)機(ji)殼(ke)和(he)地(di)連(lian)接(jie)為(wei)一(yi)體(ti)，就(jiu)能(neng)對(dui)電(dian)磁(ci)場(chang)進(jin)行(xing)有(you)效(xiao)的(de)屏(ping)蔽(bi)。

地線設計技術

為(wei)降(jiang)低(di)接(jie)地(di)阻(zu)抗(kang)
，消(xiao)除(chu)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)的(de)影(ying)響(xiang)而(er)采(cai)取(qu)平(ping)麵(mian)式(shi)或(huo)多(duo)點(dian)接(jie)地(di)
，利(li)用(yong)一(yi)個(ge)導(dao)電(dian)平(ping)麵(mian)作(zuo)為(wei)參(can)考(kao)地(di)，需(xu)要(yao)接(jie)地(di)的(de)各(ge)部(bu)分(fen)就(jiu)近(jin)接(jie)到(dao)該(gai)參(can)考(kao)地(di)上(shang)。為(wei)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)小(xiao)接(jie)地(di)回(hui)路(lu)的(de)壓(ya)降(jiang)，可(ke)用(yong)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)減(jian)少(shao)返(fan)回(hui)電(dian)流(liu)的(de)幅(fu)值(zhi)。在(zai)低(di)頻(pin)和(he)高(gao)頻(pin)共(gong)存(cun)的(de)電(dian)路(lu)係(xi)統(tong)中(zhong)

，還(hai)應(ying)分(fen)別(bie)將(jiang)低(di)頻(pin)電(dian)路(lu)
、高頻電路、功率電路的地線單獨連接後
，再連接到公共參考點上，如果有可能最好設計地線層。