PSR原邊反饋開(kāi)關(guān)電源EMC設計技巧

PCB LAYOUT注意點(diǎn)：

大家都知道，EMC對地線(xiàn)走線(xiàn)畢竟有講究，針對PSR的初級地線(xiàn)，可以分為4個(gè)地線(xiàn)，如圖中所標示的三角地符號。

這4個(gè)地線(xiàn)需采用“一點(diǎn)接地”的布局。

1. C8的地線(xiàn)為電源輸入第。

2. R5的地為功率地。

3. C2的地為小信號地。

4. 變壓器PIN3的地為屏蔽地。

這4個(gè)地的交接點(diǎn)為C8的負端，即：

輸入電壓經(jīng)整流橋后過(guò)C1到C8地，

R5和變壓器PIN3的地分別采用單獨連線(xiàn)直接引致C8負端相連，連線(xiàn)盡量短；R5地線(xiàn)因考慮到壓降和干擾應盡量寬些.

C5,R10,U1 PIN7和PIN8地線(xiàn)匯集致C2負端再連接于C8負端。

若為雙面板，以上4條地線(xiàn)盡量不要采用過(guò)孔連接，不得以可以采用多個(gè)過(guò)孔陣列以減小過(guò)孔壓降。

以上地線(xiàn)布局恰當，產(chǎn)品的共模干擾會(huì )很小。

因PSR線(xiàn)路負載時(shí)工作在PFM狀態(tài)下的DCM模式，DI/DT的增大和頻率的提升，所以較難處理的是傳導150K~5M差模干擾.

就依圖從左到右針對有影響EMC的元件進(jìn)行逐個(gè)分析。

1. 保險絲

將保險絲換用保險電阻理論上來(lái)講對產(chǎn)品效率是有負面影響的，但實(shí)際表現并不明顯，所以保險絲可以采用10/1W的保險電阻來(lái)降低150K附近的差模干擾，對通過(guò)5級能耗并無(wú)太大影響，且成本也有所降低。

2. C1,L2,C8

PSR工作在DCM模式，相對而言其輸入峰值電流會(huì )大很多，所以輸入濾波很重要。

峰值電流的增大會(huì )導致低壓輸入時(shí)母線(xiàn)電壓較低，且C8的溫升也會(huì )增加；為了提高母線(xiàn)電壓和降低C8的溫升，需提高C1的容量和使用LOW ESR的C1和C8。

因為提高C1的容量后，C1和C8的工作電壓會(huì )上升，在輸出功率不變的情況下，輸入的峰值電流就會(huì )降低。

因L2的作用，實(shí)際表現為增加C1的容量比增加C8的容量抑制EMC會(huì )更有效。

一般取C1為6.8uF，C8為4.7uF效果較好，若受空間限制，采用8.2u與3.3u也比采用2個(gè)2.7u的EMC抑制效果好。

L2一般從成本考慮采用色環(huán)電感，因色環(huán)電感的功率有限，電感量太大會(huì )嚴重影響效率，一般取330u~2mH,2mH是效率影響開(kāi)始變得明顯，330u對差模干擾的作用不夠分量，為了使效率影響最低且對差模干擾抑制較佳，建議采用1mH。

因為“一點(diǎn)接地”的布局匯集點(diǎn)在C8的負端，在C8負端輸入電流的方向是經(jīng)過(guò)C1和BD1流回輸入端，根據傳導測試的原理，這樣產(chǎn)生消極影響，所以需在C1與C8的地線(xiàn)上作處理，有空間的可以再中間增加磁珠跳線(xiàn)，空間受限可以采用PCB layout曲線(xiàn)來(lái)實(shí)現，雖然效果會(huì )弱些，但相比直線(xiàn)連接會(huì )改善不少。

3. R6,D2,R2,C4

RCD吸收對EMC的影響大家都應該已經(jīng)了解，這里主要說(shuō)下R6與D2對EMC的影響。

R6的加入和D2采用恢復時(shí)間較慢的1N4007對空間輻射有一定的負作用，但對傳導有益。

所以在整改EMC時(shí)此處的修改對空間輻射與傳導的取舍還得引起注意。

4. R5

R5既為電流檢測點(diǎn)也是限功率設置點(diǎn)。

所以R5的取值會(huì )影響峰值電流也會(huì )影響OPP保護點(diǎn)。

建議在OPP滿(mǎn)足的情況下盡量取大些。

一般不低于2R，建議取2.2R。

5. R4,R10,D3,R3,C2

在前部分有提到VCC電壓的升高對EMC有惡性影響。

因IC內部的檢測有采用積分電路，所以當VCC電壓設置過(guò)高，就需要更長(cháng)的積分時(shí)間，在周期不變的情況下，TON的時(shí)間就會(huì )增加，輸出功率不變的情況下MOS的峰值電流就會(huì )增加，在RCD和D4的吸收R7,C11上的峰值都會(huì )增加，且D3,R3,C2也對VCC有下拉和吸收作用，會(huì )使輸出電壓的過(guò)沖加劇，同時(shí)影響延時(shí)檢測的開(kāi)啟時(shí)間。

這一系列的變化對EMC的影響是不可忽視的。

根據經(jīng)驗，結合變壓器漏感考慮，VCC電壓在滿(mǎn)載事最大值不宜超過(guò)19V，所以為使空載時(shí)VCC不至于太低導致蕩機，建議VCC電壓設計在15V，變壓器漏感最大不宜超過(guò)15%.

6. C5

C5是IC內部延時(shí)檢測補償設置端。

C5的取值大了會(huì )導致電壓檢測的周期加長(cháng)，小了會(huì )導致電壓檢測的周期變短。

檢測周期的變化會(huì )影響電壓的采樣率，也就會(huì )影響整個(gè)產(chǎn)品各處的電流紋波，對EMC也會(huì )造成一定影響，一般選取0.01~0.1uF

7. C3,C7

前面有提到C3和C7的容量取值對輸出電壓過(guò)沖的抑制作用和維持產(chǎn)品的穩定性。

但C3,C7的容量也不是越大越好，他會(huì )對EMC起消極作用。

C3,C7容量的加大同樣會(huì )導致上面第5點(diǎn)講到的峰值電流加大，所以不能盲目選擇。