MCM功率电源模块EMC的研究

　　①平面转换设计规范对于电源内部高频开关器件，如功率VMOS管、高频变压器、整流管等，应尽可能地减少其电路电流的环路面积，且不要与其他导带长距离平行分布。电源的输入正端和地线应尽可能地靠近，以减小差模辐射的环路面积。设计布线时走线尽量少拐弯，拐弯处一般取圆弧形，因为直角或夹角会产生电流突变，产生EMI干扰。导带上的线宽不要突变，无尖刺毛边。

 

　　图1滤波器的原理图为减小变压器漏感的影响，采用初、次级交叉绕制的方法，并使其紧密耦合。尽可能采用罐型磁芯。由于罐型磁芯可以把所有的线圈绕组封在磁芯里面，因此具有良好的自我屏蔽作用，可以有效地减少EMI。

　　

 

　　图2输入输出滤波电路为吸收上升沿和下降沿产生的过冲，并有可能造成的自激振荡，在初、次级电路中增加R、C吸收网络，以减少尖峰干扰。在调试时须仔细调整R、C的参数，确保电阻R1的值在30～200Ω，电容C1的值在100～1000P之间，以免影响变压器的效率。

　　②功率开关管由于功率管工作于高频通断开关状态，将产生电磁干扰EMI。当开关管流过大的脉冲电流时，大体上形成了矩形波，含有许多高频成分。由于开关电源使用的元件参数(如开关管的存储时间、输出级的大电流、开关整流管的反向恢复时间)均会造成回路瞬间短路，产生很大短路电流。凡有短路电流的导线及这种脉冲电流流经的变压器和电感产生的电磁场都可形成噪声源。

　　开关管的负载是高频变压器，在开关管导通的瞬间，变压器初级出现很大的涌流，造成尖峰噪声。这个尖峰噪声实际上是尖脉冲，轻者造成干扰，重者有可能击穿开关管。

　　因此，须采取以下措施。优化功率管的驱动电路设计。通过缓冲电路，可以延缓功率开关管的通断过程。采用R、C吸收电路，从而在维持电路性能不变的同时，降低其电磁干扰的EMI电平。

　　③整流二极管整流二极管在关断期，由于反向恢复时间会引起尖峰干扰。为减少这种电磁干扰，必须选用具有软恢复特性的、反向恢复电流小的、反向恢复时间短的二极管。肖特基势垒二极管是多数载流子导流，不存在少子的存储与复合效应，因而也就会产生很小的电压尖峰干扰，故采取以下措施。

　　●采用R1、C1组成旁路吸收网络。

　　●采用多个肖特基并联分担负载电流，有效地抑制整流二极管形成的EMI电平。3产品平面转化时EMC设计技术影响产品EMC的方面很多。除了在线路上进行优化设计外，如何在基片有限的空间内合理的安排元器件的位置以及导带的布线，也将直接影响到电路中各元器件自身的抗干扰性和产品的电磁兼容性EMC指标。