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EMC,EMI设计相关技术文章MCM功率电源模块的电磁兼容性EMC设计电磁兼容计算建模手册(emi emc computational modeling handbook).

EMC,EMI设计相关技术文章MCM功率电源模块的电磁兼容性EMC设计

对MCM功率电源而言,由于其工作在几百kHz的高频开关状态,故易成为干扰源。电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility),是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。从国外同类公司的报告及实际措施来看,解决DC/DC变换器电磁干扰主要就是满足10kHz~10MHz电源线传导发射的要求。

解决的关键技术

1电路的设计技术

通过EDA仿真,利用可靠性优化和可靠性简化技术设计电路参数,着重解决如下问题。

① 线路的自激振荡:合理地选择消振网络,消除DC/DC变换器的R、L、C参数选取的不合理性引起的振荡,减小EMI的电平。DC/DC电源由于工作在高频开关状态,有时反应为带满载时正常带轻载时自激,有时反映为常温时正常高温或低温时自激,因此元器件的选取、补偿网络的应用显得尤为重要。

② 纹波与噪声的有效抑制:抑制的方法大致可以归结为二类,即降低本身的纹波与噪声和设计滤波电路。

为了抑制外来的高频干扰,也为了抑制DC/DC变换器对外传导干扰,通过在DC/DC变换器的输入端、输出端设计滤波电路,抑制共模、差模干扰,降低EMI电平。

为了减少DC/DC变换器通过输入、输出端传导EMI,除了在输入、输出端采取LC滤波外,还在电源的输入地到金属外壳之间、输出地到金属外壳之间增加高频滤波电容,以减少共模干扰的产生。但此处要注意电容耐压要大于500V,以满足产品隔离电压的要求。

MCM功率电源模块的电磁兼容性EMC设计

图1 滤波器的原理图

图中,L1、C1组成的输入滤波电路和L2、C2组成的输出滤波电路能减少纹波电流的大小,从而减少通过辐射传播的电磁干扰。滤波电容C1、C2采用多个电容并联,以减少等效串联电阻,从而减小纹波电压。C3、C4、C5、C6用于滤除共模干扰,其值不宜取大,以避免有较大的漏电流。