要解决开关电源的辐射问题首选应当是软开关技术,若无软开关便要在布局布线上做文章以期降低辐射的产生及发射,这里要探讨的是第二种方法。限于对EMC知识的了解有限这个问题就当是抛块砖希望大家去探讨一下。
辐射主要有差模和共模两种,差模主要解决途径是减小环路的面积见下图1
图1 差模辐射环路
环路是一个天线其电磁波发射能力跟环的面积有关,在布局布线时应尽量减少相关环路的面积以达到抑制差模辐射的目的。
共模辐射主要是由一些寄生参数引起,其等效图如图2
图2 共模辐射等效图
图2的开关电源中各寄生参数构成了一个LCL等效电路,这是一个天然的天线电路有很好的电磁波发射能力。参考差模辐射的原理天线都是一个环路,共模的环路是由开关电源、空气和大地构成,这个环路很大(或称开环)所以发射能力很好。如果想抑制这个共模辐射那么就要想办法减小这个环的面积(在想一个问题做EMC测试时为何要放在标准高度的桌子上?直接放在地面上辐射是不是就很好过了?)我们不能强制性的要求电源一定要放在地面上使用,那么我们是否可以把“大地”装入电源中?这个想法的实现可参照图3
图3 装有大地的开关电源
在布线时布两条死铜线(无网络连接点)“大地1”和“大地2”,这两块死铜紧挨着干扰源(MOS管和输出二极管等),布线的宗旨是让共模信号的这个环面积尽量的小。也可以人为的焊接小电容,这个小电容在电路中充当Y电容的作用。
在有些电源中变压器初次级之间接一个Y电容大概也是这样的用途,不过由于寄生参数的杂散性及布线限制其效果应当是不如专门铺设的“大地”效果好。另外在数字电路中大面积覆铜应当也是同样的道理。(或许有高手不需加死铜线通过合理的布线就能达到小共模环路的目的)