一傳導(dǎo)干擾概念

傳導(dǎo)干擾主要評(píng)估輸入和輸出線上流過(guò)的干擾噪聲。待測(cè)試的設(shè)備EUT通過(guò)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)LISN 連接到干凈的交流電源上。

（一）LISN的作用如下

1.隔離待測(cè)試設(shè)備EUT和交流輸入電源，濾除由輸入電源線引入的噪聲及干擾。

2.EUT產(chǎn)生的干擾噪聲依次通過(guò)LISN內(nèi)部的高通濾波器和50 ?電阻，在50 ?電阻上得到相應(yīng)的信號(hào)值送到接收機(jī)進(jìn)行分析。

（二）測(cè)試原理分析

傳導(dǎo)干擾來(lái)源于差模電流噪聲和共模電流噪聲，這兩種類(lèi)型的噪聲干擾如下圖所示：

圖2： 差模電流和共模電流

1.差模電流在兩根輸入電源線間反方向流動(dòng)，兩者相互構(gòu)成電流回路，即一根作為差模電流的源線，一根作為差模電流的回線。

2.共模電流在兩根輸入電源線上同方向流動(dòng)，它們分別與大地構(gòu)成電流回路，即同時(shí)作為共模電流的源線或回線。

二噪聲產(chǎn)生原因及解決措施

（一）共模電流

1.共模電流產(chǎn)生原因

共模電流在輸入及輸出線與大地間流動(dòng)，其產(chǎn)生主要是功率器件高頻工作時(shí)產(chǎn)生的電壓的瞬態(tài)的變化。共模電流的產(chǎn)生主要有下面幾部分：

① 通過(guò)MOSFET源級(jí)到大地的電容Cde。如果改進(jìn)IC的設(shè)計(jì)，如對(duì)于單芯片電源芯片，將MOSFET源極連接到芯片基體用于散熱，而不是用漏極進(jìn)行散熱，這樣可以減小漏極對(duì)大地的寄生電容。PCB布線時(shí)減小漏極區(qū)銅皮的面積可減小漏極對(duì)大地的寄生電容，但要注意保證芯片的溫度滿足設(shè)計(jì)的要求。

②通過(guò)Cm 和Cme產(chǎn)生共模電流。

③ 通過(guò)Ca 和 Cme產(chǎn)生共模電流。

④ 通過(guò)Ct 和Coe產(chǎn)生共模電流。

⑤ 通過(guò)Cs 和Coe產(chǎn)生共模電流，這部分在共模電流中占主導(dǎo)作用。減小漏極電壓的變化幅值及變化率可減小共模電流，如降低反射電壓，加大漏源極電容，但這樣會(huì)使MOSFET承受大的電流應(yīng)力，其溫度將增加，同時(shí)加大漏源極電容產(chǎn)生更大的磁場(chǎng)發(fā)射。

圖3： 共模電流產(chǎn)生

2.解決方法

（1）增加Y電容

圖4： Y電容作用

電壓如果系統(tǒng)加了Y電容，由圖4所示， 通過(guò)Cs的大部分的共模電流被Y 電容旁路，返回到初級(jí)的地，因?yàn)閅電容的值大于Coe。

Y電容必須直接并用盡量短的直線連接到初級(jí)和次級(jí)的冷點(diǎn)。作為一個(gè)規(guī)則，如果開(kāi)通葉MOSFET的dV/dt大于關(guān)斷時(shí)的值，Y電容連接到初級(jí)的地。反之連接到Vin。

強(qiáng)調(diào)：電壓沒(méi)有變化的點(diǎn)稱(chēng)為靜點(diǎn)或冷點(diǎn)，電壓變化的點(diǎn)稱(chēng)為動(dòng)點(diǎn)或熱點(diǎn)。初級(jí)的地和Vin都是冷點(diǎn)，對(duì)于輔助繞組和輸出繞組，冷點(diǎn)可以通過(guò)二極管的位置進(jìn)行調(diào)整。圖18中，A，B和Vin為冷點(diǎn)，F(xiàn)， D，B和C為熱點(diǎn)；而圖5中，A，Vcc，Vin和Vo為冷點(diǎn)，D，F(xiàn)和G 為熱點(diǎn)。

圖5： 冷點(diǎn)位置

圖6： 改變二極管后冷點(diǎn)位

（2）改變變壓器的結(jié)構(gòu)

去除Y電容無(wú)法有效的旁路共模電流，導(dǎo)到共模電流噪聲過(guò)大，無(wú)法通過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)的方法是改進(jìn)變壓器的結(jié)構(gòu)。一般的法加利屏蔽方法不能使設(shè)備在無(wú)Y電容的情況下通過(guò)EMI的測(cè)試。由于MOSFET的漏極端的電壓變化幅值大，主要針對(duì)這個(gè)部位進(jìn)行設(shè)計(jì)。永遠(yuǎn)注意：電壓的變化是產(chǎn)生差模及共模電流的主要原因，寄生電容是其流動(dòng)的通道。

前面提到Cm和Cme及Cme和Ca也會(huì)產(chǎn)生共模電流，初級(jí)層間電容的電流一部分形成差模電流，有一部分也會(huì)形成共模電流，這也表明差模和共模電流可以相互的轉(zhuǎn)換。

如果按圖7結(jié)構(gòu)安排冷點(diǎn)（藍(lán)色點(diǎn)）和繞組，在沒(méi)有Y電容時(shí)，基于電壓改變的方向可以得到初級(jí)繞組與次級(jí)繞組及輔助繞組和次級(jí)繞組層間電容的電流的流動(dòng)方向，初級(jí)繞組和輔助繞組的電流都流入次級(jí)繞組中。

調(diào)整冷點(diǎn)后如圖 8 所示，可以看到，初級(jí)繞組與次級(jí)繞組及輔助繞組和次級(jí)繞組層間電容的電流的流動(dòng)方向相同，可以相互抵消一部分流入次級(jí)繞組的共模電流，從而減小總體的共模電流的大小。

輔助繞組和次級(jí)繞組的整流二極管放置在下端，從而改變電壓變化的方向，同時(shí)注意冷點(diǎn)要盡量的靠近，這樣因?yàn)閮烧唛g沒(méi)有電壓的變化，所以不會(huì)產(chǎn)生共模電流。

進(jìn)一步，如果在內(nèi)層及初級(jí)繞組和次級(jí)繞組間放置銅皮，銅皮的寬度小于或等于初級(jí)繞組的寬度，銅皮的中點(diǎn)由導(dǎo)線引線到冷點(diǎn)，如圖 9 所示，由于銅皮為冷點(diǎn)，與其接觸的繞組和銅皮間電壓的擺率降低，從而減小共模電流，同時(shí)將共模電流由銅皮旁路引入到冷點(diǎn)。注意銅皮的搭接處不能短路，用絕緣膠帶隔開(kāi)，內(nèi)外層銅皮的方向要一致。

輔助繞組和次級(jí)繞組的共模電流可以由以下方法補(bǔ)償：

① 加輔助屏蔽繞組

輔助屏蔽繞組繞制方向與次級(jí)繞組繞制方向保持一致，輔助屏蔽繞組與次級(jí)繞組的同名端連接到一起并連接到冷點(diǎn)，輔助屏蔽繞組的另一端浮空。由于它們的電壓變化的方向相同，所以?xún)烧唛g沒(méi)有電流流動(dòng)。

②加外層的輔助屏蔽銅

輔助屏蔽銅皮的中點(diǎn)連接到到輔助繞組的中點(diǎn)。同樣，基于電壓的變化方向分析電流的流動(dòng)方向，可以看到，兩者之間的電流形成環(huán)流，相互補(bǔ)償?shù)窒?，從而降低共模電流?/p>

三總結(jié)

對(duì)于電源適配器的傳導(dǎo)發(fā)射，本文分析產(chǎn)生原因及解決方向，希望對(duì)于大家設(shè)計(jì)和整改有所幫忙，設(shè)計(jì)提前考慮，解決起來(lái)才能事半功倍！

審核編輯：郭婷