一個電源EMI的實際整改過程

說到EMC的整改問題，相信各位接觸過的工程師都會有很刻記憶。在網上或身邊也了解一些朋友對EMC的認識，有的朋友認為不是自己設計的電路或自己布的PCB，那別人就對這個電源適配器過EMC沒有更好的方法，還有的一些朋友對電源的IC的功能情有獨鐘，他們可以分析出很多的情況。認為是這個IC的功能影響到了產品的EMC的指標。從我做EMC的整改經驗來看我不能認同這些朋友的意見。我從事整改好幾年經我手整改過的產品有電源，有陸軍標的逆變電源，有工業電源，也有大功率的LED電源，還有音視頻產品，我對這些產品的工和原理只是知道個大概，無論如何也比不上各位工程師，但一樣可以把這些產品整改符合EMC的要求。

下面敘述一個電源適配器EMI的實際整改過程

一個二十幾瓦的電源適配器。我就結合測試的曲線說一下我的整改經過吧。

先上一個測試不通過的曲線：

上圖是空間輻射的H方向的曲線 

以上這個電源是一個25W左右的開關電源，電源的電路圖因為客戶原因不方便上傳，但可以跟大家先說明一下，此電路用了一個0.1uF的X電容和一個30mH的共模電感。次級輸出加了一個50uH的工字電感。客戶整改要求整改方案要能量產。  

我拿到產品后首先看了一下這個產品發現MOS管和雙向二極管所帶的散熱片都是沒有接入熱地的。（也就是電源初級邊的電解電容的負極。變壓器內有一層線圈繞制的屏蔽并接入熱地。  

我的整改方案，如下： 

從傳導的曲線上1MHz前超標的情況可以看出差模電容X太小了，所以修改了X電容變成0。22uF。而1-5MHz之間也超標，所以增加共模電感到50mH ,這項頻率超標一般主要是有變壓器的漏感造成的。在變壓器的外面增加了一個屏蔽銅箔，并接入熱地。（同時做了別外一個變壓器，去除原變壓器內部的屏蔽層，改變了變壓器的繞線方式，在變壓器的外面做了屏蔽并接入熱地用備用）  

同時將MOS管和雙向二極管的散熱片也接入熱地。同時將MOS管的D、S兩腳間增加了一個101/1KV的電容，做完以上的整改方案后做了一次測試。曲線見下面： 

此圖為客戶原板上所用變壓器，我只在外面增加一個屏蔽層。測試可以通過不過余量很小只有1dB。顯然來能保障批量生產可能造成的不確定性。

下圖為空間輻射的曲線V方向雖然也能通過但余量也是很小。

下圖為H方向的曲線，可以看到100-120MHz段還有超標的情況。

根據以上的情況我做了第二次修改，將變壓器更新成我前面提到過的改變了繞線方式的變壓器。用我的頻譜分析儀重新查看了一產品的變壓器的位置和MOS管的位置。發現MOS管的位置曲線不是有點高，并且成有規律的波形 

于是用頻譜分別對MOS管的G、D、S三個腳接觸看一下是哪個腳是輻射源，發現D極的輻射源較大。于是我在D極上串了一個通用的插件磁珠。（￠3.5*8）再看MOS管的頻譜曲線如下: 

大家可以看到此時MOS管的輻射明顯減小而且更平穩了一些.于是第二次做了測試.結果如下: 

從上圖可以看到此時的傳導已經非常的好,余量較小的為8.6dB. 

上圖為V方向空間輻射曲線較小余量為8.3dB.

上圖為H方向的曲線余量更大。

經過兩次的修改該產品順利的符合了客戶要求的標準測試。

后面的整改方案為：

1． 將MOS管，雙向二極管的散熱片面接入電源的熱地。

2． 將X電容改為0.22uF。

3． 將共模電感改為50mH. 

4． 在MOS管的D線電路的正面串入一個插件的磁珠。去消在D、S間并接的101電容。

5． 將變壓器的繞線方式改變了一下，取消內部的屏蔽，而在外部加了一個屏蔽層。并接入熱地。

小結一下：

其實EMC的整改主要是電源的整改因為任何產品都要有電源來供電，此處沒有處理好一定會影響到其它的地方。不論是什么產品它的輻射或傳導主要有這個產品內部的敏感元器件造成的。對于電源產品主要有的敏感元器件就是變壓器、MOS管、二極管。所以只要解決好這三個方面的協調問題EMC就不難搞定。而解決EMC的方法概括來說就是：消除干擾源、切除干優傳導的途徑、疏導干擾源。

a.消除就是用將干擾源通過熱能的方式損耗掉，這種是制本的方式。 

b.切除干擾傳導的途徑就是將干擾向外傳遞的路徑切斷，使其無法向外干擾，也就是我們常做的濾波，屏蔽等方法。 

c.疏導干擾源這種就是將干擾源引到不是敏感的元器件上如旁路，去藉，接地等方式