开关电源技术-30MHZ-50MHZ EMI辐射问题的时域波形理论分析（图文）.pdf

FLY-30MHZ-50MHZ EMI 辐射问题的时域波形理论 分析 EMC 在电子产品／设备已经成为可靠性的重要组成部分；将越来越被重视！ 特别对于我们的工业＆消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求，对应的国 家政策也在不断完善；同时国际贸易的深化发展；EMC 技术成为电子产品／设备 必过的硬性指标！随着电子产品／设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源 并且也越来越高端化；因此对电源环境的要求就越来越高；EMC 将是越来越重要！ 电子产品／设备我们经常碰到的EMI的问题；我讲座及我的公众号都有剖析 EMI－传导设计的方案和总结！看过我的文的章和听过我的课的电子设计师们； 给我的反馈结果；目前碰到 EMI问题根据您的 EMI 滤波器设计法则 确实解决了 我们的EMI－传导问题；让非常多的人受益！ 电子产品／设备 EMI－辐射的问题；大多数的设计者们都没法入门槛！比如 我们的电子产品／设备经常会出现30MHZ－50MHZ 特别是30MHZ 左右的EMI－辐 射问题；有时还兼而有之！我也有进行理论分析；我的《开关电源：EMC 的分析 与设计》 讲实战方法！ 我的文章有进行参数的计算和 MOS管具体参数的分析；简要说明如下： 30MHZ以后随着频率的升高差模成分呈递减趋势；共模成分呈递增趋势！ 变压器电感参数的设计； 30MHZ相当于 3－5uH 的漏感 与 6－10PF的开关管的结电容的谐振！ PCB环路的设计； 30MHZ相当于 45－50nH 的走线电感与开关管 VDS 的输出电容 600PF－620PF 的谐振！ 前面我有文章 EMI是对频域的分析；如果将频域和时域进行结合起来那么对 开关电源系统和 EMI的正向设计变得简单！！ 我以开关电源系统－FLY 为例先了解开关电源的基本知识： 开关电源－FLY 原理方案设计如下： 开关电源系统主要器件为：开关 MOS管，开关变压器，输出整流二极管；同 时这三个器件也是 EMI的产生的骚扰源头；开关电源－FLY 其变压器的架构都会 设计有气隙的磁芯变压器，当主开关器件MOSFET 导通时，能量以磁通形式存储 在变压器中，并在MOSFET关断时传输至输出。由于变压器需要在MOSFET 导通期 间存储能量，磁芯都要有气隙（大部分能量在气隙中），基于这种特殊的功率转 换过程，所以 FLY 反激式变换器可以设计转换传输的功率有一定的限制，但很适 用低成本中低功率应用的电子产品＆设备的供电系统的应用！ 再来看一下 FLY－反激变换器的工作机理如下图： FLY反激变换器在正常工作情况下，当在正常工作情况下，当 MOSFET 关断时，初级电流（关断时，初级电流（Id）在 短时间内为 MOSFET 的 CossCoss （即Cgd＋Cds）充电，当Coss两端的电压两端的电压 Vds超过 输入电压及反射的输出电压之和（输入电压及反射的输出电压之和（Vin＋nVo）时，次级二极管导通，初级电感）时，次级二极管导通，初级电感 Lp 两端的电压被箝位至两端的电压被箝位至 nVout。因此初级总漏感 Lk（即 Lkp＋n2×Lksn2×Lks）和Coss 之间发生谐振，产生高频＆尖峰高压，如之间发生谐振，产生高频＆尖峰高压，如 MOS 管上的过高的电压可能导致产品的管上的过高的电压可能导致产品的 可靠性问题。