AC电源输入传导辐射低频段超标原因分析及整改方案！

 

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第一次测试波形

    同事在做摸底EN 55014-1传导辐射测试的时候，同事把第一次扫描结果通过仪器保存下来，并回传给我如上图，结果显示在低频时出现了明显的超标，差不多10db左右，很明显了，还有很大的进步空间或者说改进空间很大。

    分析一下，从上图可以看到，1MHz以内的传导辐射超标比较严重。较低频率的电源线传导辐射并不罕见，通常是由差模电压噪声引起的。这是由电流通过初级大量去耦电容和开关电路所呈现的阻抗所产生的。电源控制器的开关频率通常在30kHz到250kHz的范围内，将其（及其谐波）置于这个较低频率（<1MHz）范围内进行测试。

    经过一番思考，告诉同事可以做一些尝试。改善差模噪声可以通过多种方式来实现，我习惯性从源头上消除噪声，在这种情况下，可以通过减小整流电路电容的阻抗来实现。和同事核对了一下BOM表，发现其选型的时候没有关注电容的阻抗特性，我建议试试先把这些阻抗较大的去耦电容更换为低阻抗电解电容器例如Nichicon（尼吉康）PW系列。

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第一次尝试整改

    经过同事一通捣鼓，更换了一些电容器后，可以看到。在QP测量中取得了显著改善，其中一些测量值下降了约10dB。平均检波器读数的改善不太明显，特别是在550kHz左右，只有3dB的改善。很可能是因为去耦电容器的高频阻抗仍然存在问题。想了一下，2条路子，第1条再并联一个合适高频去耦电容器，第2条改善交流主电源输入的滤波，以防止噪声回流到电源线上。

    对于差模噪声的滤波可以通过多种方式实现。最常见的方法是利用共模扼流圈的漏感与Live和Neutral之间的X类安全电容组成LC滤波器。

    对于差模噪声的滤波可以通过多种方式实现。最常见的方法是利用共模扼流圈的漏感与带点和中性点之间的X电容组成LC滤波器。漏感在几十微亨的数量级，而共模电感通常是几十毫亨的数量级。换句话说就是，一个10uH的漏感与470nF的电容器组合可以过滤掉频率100kHz以上的噪声。

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第二次尝试整改

    再次捣鼓一番，加上X电容，加上高频滤波电容，可以看到频率范围内又下降了约5dB左右。事实上，这种改进在15MHz的频率范围内都能看到。这将留下大约2dB的余量到平均限制线，这可能有点接近极限。进一步改进的选择可能包括添加第二个X类电容器以形成pi滤波器，但由于差模噪声的低阻抗，这种方法可能不太有效。另一种方法是添加一些电感以与大电容器形成LC滤波器。

总结：

    PCB设计时腾出空间安装更大的电容器和至少一个X电容的必要性。

  




审核编辑：刘清