一傳導(dǎo)干擾概念

傳導(dǎo)干擾主要評估輸入和輸出線上流過的干擾噪聲。待測試的設(shè)備EUT通過阻抗匹配網(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)的信號值送到接收機(jī)進(jìn)行分析。

（二）測試原理分析

傳導(dǎo)干擾來源于差模電流噪聲和共模電流噪聲，這兩種類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，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，它們分別與大地構(gòu)成電流回路，即同時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，其產(chǎn)生主要是功率器件高頻工作時產(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MOSFET源級到大地的電容Cde。如果改進(jìn)IC的設(shè)計，如對于單芯片電源芯片，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大地的寄生電容。PCB布線時減小漏極區(qū)銅皮的面積可減小漏極對大地的寄生電容，但要注意保證芯片的溫度滿足設(shè)計的要求。

②通過Cm 和Cme產(chǎn)生共模電流。

③ 通過Ca 和 Cme產(chǎn)生共模電流。

④ 通過Ct 和Coe產(chǎn)生共模電流。

⑤ 通過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，但這樣會使MOSFET承受大的電流應(yīng)力，其溫度將增加，同時加大漏源極電容產(chǎn)生更大的磁場發(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Cs的大部分的共模電流被Y 電容旁路，返回到初級的地，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和次級的冷點(diǎn)。作為一個規(guī)則，如果開通葉MOSFET的dV/dt大于關(guān)斷時的值，Y電容連接到初級的地。反之連接到Vin。

強(qiáng)調(diào)：電壓沒有變化的點(diǎn)稱為靜點(diǎn)或冷點(diǎn)，電壓變化的點(diǎn)稱為動點(diǎn)或熱點(diǎn)。初級的地和Vin都是冷點(diǎn)，對于輔助繞組和輸出繞組，冷點(diǎn)可以通過二極管的位置進(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

（2）改變變壓器的結(jié)構(gòu)

去除Y電容無法有效的旁路共模電流，導(dǎo)到共模電流噪聲過大，無法通過測試標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計的方法是改進(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Y電容的情況下通過EMI的測試。由于MOSFET的漏極端的電壓變化幅值大，主要針對這個部位進(jìn)行設(shè)計。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，寄生電容是其流動的通道。

前面提到Cm和Cme及Cme和Ca也會產(chǎn)生共模電流，初級層間電容的電流一部分形成差模電流，有一部分也會形成共模電流，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，在沒有Y電容時，基于電壓改變的方向可以得到初級繞組與次級繞組及輔助繞組和次級繞組層間電容的電流的流動方向，初級繞組和輔助繞組的電流都流入次級繞組中。

調(diào)整冷點(diǎn)后如圖 8 所示，可以看到，初級繞組與次級繞組及輔助繞組和次級繞組層間電容的電流的流動方向相同，可以相互抵消一部分流入次級繞組的共模電流，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，同時注意冷點(diǎn)要盡量的靠近，這樣因?yàn)閮烧唛g沒有電壓的變化，所以不會產(chǎn)生共模電流。

進(jìn)一步，如果在內(nèi)層及初級繞組和次級繞組間放置銅皮，銅皮的寬度小于或等于初級繞組的寬度，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，內(nèi)外層銅皮的方向要一致。

輔助繞組和次級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繞組繞制方向保持一致，輔助屏蔽繞組與次級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，所以兩者間沒有電流流動。

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，希望對于大家設(shè)計和整改有所幫忙，設(shè)計提前考慮，解決起來才能事半功倍！