干货满满:一招解决电源端口CE/RE问题
作为一个名 EMC 工程师,准确判断 EMC 的问题点在哪里是最基础的,确定问题后也要能拿出多套解决方案。
所以今天和大家分享一个解决电源 AC 端口 CE/RE 问题的案例。
电源 AC 端口 CE/RE 问题分析CE 测试数据RE 测试数据1.198kHz 这个点超标198k 为低频,低频一般是差模噪声。
常用手段为:增加差模滤波插损,增加电感感量或者增加电容。
2.CE 高频段超标CE 高频段通常为共模接地不良及近场耦合,无法通过电感滤波改善。
常用手段为:高频共模电容滤波;调整共模电容接地点,减小共模环路及接地阻抗;减小近场耦合;3.RE 低频段超标RE 低频段由电源开关噪声引起的辐射问题。
常用手段为:端口高频滤波电容;加强电源参考地与机壳搭接;开关上升沿调整(影响效率);分析完了问题,接下来从下面几个方面介绍 AC 端口滤波电路优化方案。
优化方案1. 滤波电路优化电源 AC 端口滤波电路优化后的电源 AC 端口滤波电路2.PCB 电路优化电源 AC 端口滤波电路PCB 优化点 1:优化共模噪声路径布线,共模电容布线短而粗,减小共模环路阻抗PCB 优化点 2:靠近电源内部的共模电容单点接地,减小共模环路面积,解决两级共模电容共地问题。
3. 近场耦合优化AC 电源连接器内部 cable 线较长,且靠近两级共模电感正上方,极易与共模电感产生近场耦合。
经过对比验证发现,电源 CE 高频段噪声,为该 cable 线导致,调整 cable 线的位置,该频点降低 5dB 以上。
调整前:调整后:4.共模电感优化在不增加占板面积,pin to pin 的前提下,优化共模电感。
并通过对共模电感单体测试,识别器件单体差异。
从共模电感的感量变化曲线可知,15~20 匝共模电感的共模分量谐振点大于 200kHz,而 30 匝共模电感共模分量谐振点在 150k~200kHz 之间。
4 款电感的差模分量在 200kHz 之间较为稳定,未出现谐振点。
结语一般来讲,电路形式、器件参数等,仅决定了滤波器的低频特性,而器件的种类、电路组装的方式,以及滤波器的结构等,决定了滤波器的高频特性。
要提高开关频率,提高开关电源产品的质量,电磁兼容性是不容忽视的问题。
产生开关电源电磁干扰的因素还很多,抑制电磁干扰还有大量的工作。
只有在设计时充分考虑电磁兼容问题,才能使开关电源得到更普遍的应用。