22個方向分享開關電源PCB設計與EMC之間關聯(lián)（三）

接上一篇

17、電磁場屏蔽機理分析
圖一：磁場屏蔽原理

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如圖對照：輸入和輸出的電場干擾可以通過電容傳輸耦合，若增加屏蔽板，則增加了C4的大小，并且C1也會減小，對電場干擾起到衰減的目的;
圖二：磁場屏蔽原理

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如圖：磁場屏蔽的特點和磁場不一樣，需要外殼屏蔽，電場只需要平面屏蔽板，故散熱器屏蔽帶來的是電場屏蔽，有的采用外殼封閉式電源則起到了一定磁場屏蔽。
磁場屏蔽原理，磁場通過屏蔽罩會改變磁路，導致磁力線向周圍擴散，中間磁場干擾達到屏蔽目的。


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18、開關器件與EMC
對器件的認識對EMC也有著重要的意義，比如MOS管，主開關MOS是很重要的EMC源頭之一，還有整流管的開通以及關斷也會產生高頻輻射(原理是電流產生磁場，變化的電流產生電場);當然這里主要是介紹半導體開關器件，其他的電感變壓器就不做說明了;
開關器件哪些參數(shù)對EMC有重要影響，我們常說快管，慢管是以什么作為參照的呢?我們都知道快管開通損耗小，為了做高效率都喜歡用，但是為了EMC順利通過，不得不舍棄效率，降低開關速度來減弱開關輻射;
對于MOS管，開通速度是由驅動電阻與輸入結電容決定的;關斷速度是由輸出結電容與管子內阻決定。

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參照以上兩圖，是不同型號的MOS管，對比下輸入結電容和輸出結電容，2400PF與800PF;780PF與2200PF;一看就知道**個規(guī)格是快管，**個是慢管，這時候決定開關速度還要與驅動電阻匹配;常規(guī)情況驅動電阻在10R-150R比較多，選取驅動電阻與結電容有關，針對快板驅動電阻可適當增大，慢管驅動電阻可適當減小。
對于二極管，有肖特基二極管，快回復二極管，普通二極管，還有一種用的比較少的SIC二極管，開關速度SIC二極管幾乎為零，等于是沒有反向恢復，開關輻射*小，并且損耗也*小，唯壹的缺點就是價格昂貴，故很少用;其次就是肖特基二極管，正向壓降低，反向恢復時間短，依次是快回復和普通二極管;需要在損耗和EMC之間折中;一般可采取改吸收以及套磁珠等措施整改EMC。
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19、EMC之濾波器

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濾波器的架構選擇對濾波器的影響很重要，在不同場合，濾波器是根據(jù)阻抗匹配來達到濾波效果，大家可根據(jù)此圖的原則參考選取如何濾波;比如*常用的輸出整流橋后采用π型濾波以及輸出端采用LC濾波器。

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濾波器的材質對設計濾波電感也是至關重要，采用不同初始磁導率的材質會在不同頻率段起作用，選錯材質就完全失去應有的效果。


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20、EMC之反激高頻等效模型分析

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先從*簡單的模型理解EMC：
EMC的路徑，當然空間輻射是跟環(huán)路有關，環(huán)路也是路徑構造成的;分析出反激高頻等效模型，幫助理解EMC形成的機理;我們的測試接收設備會從L,N端接收傳導，為了減小接收的干擾，就必須讓干擾通過地回路流通而不從L,N端口流向接收設備;這時候我們的EMI電感以及Y電容通過阻抗匹配就可以實現(xiàn);另外原邊的干擾可以通過原副邊Y電容，變壓器雜散電容以及大地耦合到副邊，形成更多的回路;當然一些結電容參數(shù)，如MOS管結電容，散熱器結電容也能構成流通路徑。


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21、輻射的形式以及頻率分布

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這個圖可能有些抽象，不過正好EMC是很難做到具體，需要給到我們一些啟示，可知：差模輻射是以環(huán)路的形式存在，而共模輻射是以天線的形式發(fā)射;因此正好印證前面說我們布板的時候開關環(huán)路的布局以及走線的時候不要走銳角，常規(guī)走45度，*好是圓弧走線，當然走線效率會比較低。
這些原理基礎知識理解得好，對實際處理EMC工作以及布板很有用那個，如果沒這種意識，可能毫無用處，因為提供不了直接方法，需要與其他知識想結合。
而且這里提的很多原理東西，在很多EMC資料中是看不到的，而且也沒這么集中，需要反復體會!

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如圖：一些頻率端與開關電源產生部位的關系，這只是一般規(guī)律，不要完全相信;既是規(guī)律又不能盡信是為什么?規(guī)律并不是在所有情況下成立，不同電源的差異也很大，所以原理是幫你分析，而不是按照方法去硬套。


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22、EMC實例

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根據(jù)傳導實例，頻率的分布點關鍵是具體的數(shù)據(jù)與基頻之間的關系，這個測試完后，需要揣測這些數(shù)值的規(guī)律，可能能發(fā)現(xiàn)什么蛛絲馬跡;當然對于這些頻率如何通過濾波器去解決的手段前面也說過了。
這里是給大家補充一些似乎很神秘的EMC它是怎么來的，感覺不再神秘，而不只是稀里糊涂的采用濾波器解決了問題!