PSR开关电源设计之EMC设计技巧

本文是作者多年从事psr原边反馈开关电源设计总结出的经验，上一章介绍了psr原边反馈开关电源设计中变压器的“独特”设计方法，本章将继续为大家分享psr原边反馈开关电源中的emc设计技巧，希望能给大家的实际设计带来帮助。

先谈谈pcb layout注意点：

大家都知道，emc对地线走线毕竟有讲究，针对psr的初级地线，可以分为4个地线，如图中所标示的三角地符号。这4个地线需采用“一点接地”的布局。

先上电路图：

1.c8的地线为电源输入地。

2.r5的地为功率地。

3.c2的地为小信号地。

4.变压器pin3的地为屏蔽地。

这4个地的交接点为c8的负端，即：输入电压经整流桥后过c1到c8地，r5和变压器pin3的地分别采用单独连线直接引致c8负端相连，连线尽量短；r5地线因考虑到压降和干扰应尽量宽些。

c5,r10,u1pin7和pin8地线汇集致c2负端再连接于c8负端。

若为双面板，以上4条地线尽量不要采用过孔连接，不得以可以采用多个过孔阵列以减小过孔压降。

以上地线布局恰当，产品的共模干扰会很小。

因psr线路负载时工作在pfm状态下的dcm模式，di/dt的增大和频率的提升，所以较难处理的是传导150k~5m差模干扰。

就依图从左到右针对有影响emc的元件进行逐个分析。

1.保险丝

将保险丝换用保险电阻理论上来讲对产品效率是有负面影响的，但实际表现并不明显，

所以保险丝可以采用10/1w的保险电阻来降低150k附近的差模干扰，对通过5级能耗并无太大影响，且成本也有所降低。

2.c1,l2,c8

psr工作在dcm模式，相对而言其输入峰值电流会大很多，所以输入滤波很重要。

峰值电流的增大会导致低压输入时母线电压较低，且c8的温升也会增加；

为了提高母线电压和降低c8的温升，需提高c1的容量和使用lowesr的c1和c8。

因为提高c1的容量后，c1和c8的工作电压会上升，在输出功率不变的情况下，输入的峰值电流就会降低。

因l2的作用，实际表现为增加c1的容量比增加c8的容量抑制emc会更有效。

一般取c1为6.8uf，c8为4.7uf效果较好，若受空间限制，采用8.2u与3.3u也比采用2个2.7u的emc抑制效果好。

l2一般从成本考虑采用色环电感，因色环电感的功率有限，电感量太大会严重影响效率，一般取330u~2mh,

2mh是效率影响开始变得明显，330u对差模干扰的作用不够分量，为了使效率影响低且对差模干扰抑制较佳，建议采用1mh。

因为“一点接地”的布局汇集点在c8的负端，在c8负端输入电流的方向是经过c1和bd1流回输入端，根据传导测试的原理，这样产生消极影响，所以需在c1与c8的地线上作处理，有空间的可以再中间增加磁珠跳线，空间受限可以采用pcblayout曲线来实现，虽然效果会弱些，但相比直线连接会改善不少。

3.r6,d2,r2,c4

rcd吸收对emc的影响大家都应该已经了解，这里主要说下r6与d2对emc的影响。

r6的加入和d2采用恢复时间较慢的1n4007对空间辐射有一定的负作用，但对传导有益。

所以在整改emc时此处的修改对空间辐射与传导的取舍还得引起注意。

4.r5

r5既为电流检测点也是限功率设置点。

所以r5的取值会影响峰值电流也会影响opp保护点。

建议在opp满足的情况下尽量取大些。

一般不低于2r，建议取2.2r。

5.r4,r10,d3,r3,c2

在前部分有提到vcc电压的升高对emc有恶性影响。因ic内部的检测有采用积分电路，所以当vcc电压设置过高，就需要更长的积分时间，在周期不变的情况下，ton的时间就会增加，输出功率不变的情况下mos的峰值电流就会增加，在rcd和d4的吸收r7,c11上的峰值都会增加，且d3,r3,c2也对vcc有下拉和吸收作用，会使输出电压的过冲加剧，同时影响延时检测的开启时间。这一系列的变化对emc的影响是不可忽视的。

根据经验，结合变压器漏感考虑，vcc电压在满载事大值不宜超过19v，所以为使空载时vcc不至于太低导致荡机，建议vcc电压设计在15v，变压器漏感大不宜超过15%.

6.c5

c5是ic内部延时检测补偿设置端。c5的取值大了会导致电压检测的周期加长，小了会导致电压检测的周期变短。检测周期的变化会影响电压的采样率，也就会影响整个产品各处的电流纹波，对emc也会造成一定影响，一般选取0.01~0.1uf。

7.c3,c7

前面提到c3和c7的容量取值对输出电压过冲的抑制作用和维持产品的稳定性。但c3,c7的容量也不是越大越好，它会对emc起消极作用。c3,c7容量的加大同样会导致第5点讲到的峰值电流加大，所以不能盲目选择。

对psr原边反馈控制开关电源的设计和调试经验讲解到此就告一段落了，希望能给大家的实际设计带来帮助。