開關(guān)電源傳導(dǎo)EMI產(chǎn)生的根源

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開關(guān)電源傳導(dǎo)EMI產(chǎn)生的根源

1.電源適配器測試傳導(dǎo)EMI的線路圖

電源適配器測試傳導(dǎo)EMI的線路圖
開關(guān)電源傳導(dǎo)EMI產(chǎn)生的根源

LISN是電力系統(tǒng)中電磁兼容中的一項重要輔助設(shè)備。它可以隔離電網(wǎng)干擾，提供穩(wěn)定的測試阻抗，并起到濾波的作用。

LISN是在進(jìn)行傳導(dǎo)干擾發(fā)射測試中，為了客觀地考核受試設(shè)備（DUT）的干擾，在電網(wǎng)與受試設(shè)備之間加入的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)具有以下功能：

1）、在規(guī)定的頻率范圍內(nèi)提供一個規(guī)定的穩(wěn)定的線路阻抗。由于電網(wǎng)受各種因素影響，使其線路阻抗不穩(wěn)定。可是，在傳導(dǎo)干擾的測量中，阻抗是非常重要的。為了用電壓法在進(jìn)行傳導(dǎo)發(fā)射電壓的測量中能有一個統(tǒng)一的測試條件，而人為的擬制一個穩(wěn)定的線路阻抗。一般在射頻段提供50Ω網(wǎng)絡(luò)阻抗。

2）、LISN將電網(wǎng)與受試設(shè)備進(jìn)行隔離。供給DUT的電源適配器必須是純凈的。否則，電網(wǎng)將會向DUT注入干擾，EUT也會向電網(wǎng)饋入干擾，這就會在EMC分析儀上搞不清哪些是EUT上的干擾。所以，只有將二者隔離，測量結(jié)果才是有效的。

3）、利用LISN的高通濾波器使DUT產(chǎn)生的干擾信號耦合至EMC分析儀上，并阻止電網(wǎng)電壓加至EMC分析儀。供電電源適配器可以是直流，也可以是交流，圖中用直流電壓源表示，負(fù)載用直流電流源表示。

A：在供電電源低頻段，上述EMI測試線路可等效為：

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此時L1和L2可等效為短路，C1和C2可等效為開路，低頻電流（功率電流部分）不會流入LISN的兩個測試電阻，LISN不影響開關(guān)電源適配器的正常工作點。

B：在EMI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的頻段內(nèi)，上述EMI測試線路可等效為：

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此時L1和L2可等效為開路，C1和C2可等效為短路，無高頻分量的輸入電壓源和負(fù)載也可分別等效為短路及開路，開關(guān)電源用其EMI等效電路等效，它產(chǎn)生的EMI因LISN的存在，不會流進(jìn)輸入，而直接流進(jìn)LISN的兩個電阻，其等效電路如下：

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電阻R1和電阻R2兩端的電壓可以用如下式子進(jìn)行標(biāo)示：
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電阻R1和電阻R2兩端的電壓可以用如下式子進(jìn)行標(biāo)示
V1（t）和V2（t）分別是線1和線2上的EMI噪聲電壓，測試時用其頻譜標(biāo)示，單位為dB/uV，從這個等效電路可初步判斷，開關(guān)電源適配器產(chǎn)生傳導(dǎo)EMI的根源是開關(guān)電源適配器內(nèi)的高頻源及到負(fù)載之途徑的阻抗。實際交流電源的差模噪聲是由搖擺的（脈動）電流產(chǎn)生的——但差模噪聲源與電壓源（電流在阻抗上形成一定的電壓）更為相似。另一方面，共模噪聲是由搖擺的電壓引起的（快速變化的電壓在寄生電容上形成快速變化的電流），但共模噪聲源更像是電流源。這正是共模噪聲更“頑固”的原因，像任何電流源一樣，它們要求有流通的回路。因為其路徑包括機架，所以外殼變成了高頻天線。

2.6w電源適配器產(chǎn)生傳導(dǎo)EMI的根源

一個開關(guān)電源適配器的傳導(dǎo)EMI等效電路，可用下面的一般結(jié)構(gòu)加以表示：

一個開關(guān)電源適配器的傳導(dǎo)EMI等效電路，可用下面的一般結(jié)構(gòu)加以表示
從傳導(dǎo)EMI等效電路可知，產(chǎn)生傳導(dǎo)EMI的根源有三個，一個是EMI源（在開關(guān)電源適配器中，往往是功率開關(guān)器件電壓或電流波形中的交流分量），一個是EMI途徑（與具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)），再一個是EMI的負(fù)載。等效電路中的EMI負(fù)載是固定的50Ω電阻，而變換的是EMI源及EMI途徑（用EMI阻抗等效）。如何確定用不同功率變換器、不同控制方式等等實現(xiàn)的開關(guān)電源適配器之傳導(dǎo)EMI等效電路是分析和設(shè)計傳導(dǎo)EMI濾波器的關(guān)鍵，同時也是知道抑制傳導(dǎo)EMI的有力手段。

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| 發(fā)布時間：2018.06.23 來源：電源適配器廠家

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