小功率反激電源傳導與輻射抑制

從吸收損耗的公式可以得出以下結論：

屏蔽材料越厚，吸收損耗越大；屏蔽材料的磁導率越高，吸收損耗越大；屏蔽材料的電導率越高，吸收損耗越大；被屏蔽電磁波的頻率越高，吸收損耗越大。

干擾源為電場(chǎng)輻射源時(shí)反射損耗 [2]，如式（7）：(近場(chǎng)波，高阻抗場(chǎng))

干擾源為磁場(chǎng)輻射源時(shí)反射損耗 [2]，如式（8）：(近場(chǎng)波，低阻抗場(chǎng))

干擾源為電場(chǎng)源或者磁場(chǎng)源時(shí)反射損耗 [2]，如式（9）：(遠場(chǎng)波)

從反射損耗的公式可以得出以下結論：

屏蔽材料的磁導率越低，吸收損耗越大；屏蔽材料的電導率越高，吸收損耗越大。

從以上我們可以得出結論：

A：低頻：吸收損耗很小，屏蔽效能主要決于反射損耗。而反射損耗與電磁波的性質(zhì)關(guān)系很大，電場(chǎng)波的屏蔽效能遠高于磁場(chǎng)波。

B：高頻：隨著(zhù)頻率升高，電場(chǎng)波的反射損耗降低，磁場(chǎng)波的反射損耗增加，吸收損耗增加，當頻率高到一定程度時(shí)，屏蔽效能主要由吸收損耗決定。

C：距離的影響：距離電場(chǎng)源越近，則反射損耗越大。對于磁場(chǎng)源，則正好相反。要獲得盡量高的屏蔽效能，屏蔽體應盡量靠近電場(chǎng)輻射源，盡量遠離磁場(chǎng)輻射源。

2.7磁珠的應用

磁珠由鐵氧體組成，它把交流信號轉化為熱能，當導線(xiàn)中流過(guò)電流時(shí)，它對低頻電流幾乎沒(méi)有什么阻抗，但對高頻電流會(huì )有較大的衰減作用。磁珠抑制能力與它的長(cháng)度成比例。不過(guò)磁珠的運用會(huì )提高產(chǎn)品溫升，同時(shí)降低產(chǎn)品的可生產(chǎn)性，對于高功率密度的小功率電源來(lái)說(shuō)，盡量避免使用。

2.8減緩驅動(dòng)

增大MOS管驅動(dòng)電阻，使得MOS管的開(kāi)通時(shí)間與關(guān)斷時(shí)間增加，使dv/dt值變小。不過(guò)這種方式會(huì )增加開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)損耗，只有在沒(méi)有其他有效解決辦法時(shí)推薦使用。比如MORNSUN公司的LH15XX某型號，在確定不能更改變壓器結構與PCB布局情況下，只有增大驅動(dòng)電阻，犧牲少許的效率來(lái)?yè)Q取輻射干擾達到EN55022 CLASS B指標。

3 案例

圖2是采用無(wú)錫硅動(dòng)力(Si-power)SP56XX系列芯片(含抖頻，降頻和跳頻技術(shù))做的小功率模塊電源產(chǎn)品（37*23*15mm），功率為5W，開(kāi)關(guān)頻率65KHz,通過(guò)精心的設計，在沒(méi)有圖1中輸入EMI濾波電路和無(wú)Y電容的情況下，使產(chǎn)品的傳導和輻射指標分別滿(mǎn)足class A級和B級的要求，并能滿(mǎn)足最新的能源之星V的標準，圖3、圖4是該產(chǎn)品的EMI測試圖（產(chǎn)品通過(guò)了UL/CE認證）。由于電路簡(jiǎn)單，元件少，該系列電源在批量生產(chǎn)時(shí)不良率僅為50PPM。

4 結論

高功率密度是電源發(fā)展的一個(gè)方向，小功率反激電源也一樣。不過(guò)由于小功率電源要求體積小，成本低，它的EMI設計受到體積、熱設計和易生產(chǎn)性等方面的影響，可以發(fā)揮的空間已經(jīng)很小。需要設計人員從開(kāi)始階段就要注意PCB布局，注重電源的結構設計與輸入輸出濾波網(wǎng)絡(luò )設計，優(yōu)化變壓器設計，設計中期通過(guò)更改輸入EMI濾波器參數進(jìn)行現場(chǎng)調試，調試沒(méi)有效果的情況下通過(guò)增加磁珠，改變驅動(dòng)等犧牲其他性能的方式達到傳導和輻射指標。