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【原創(chuàng)】PSR原邊反饋開(kāi)關(guān)電源之EMC設(shè)計(jì)技巧

上圖:

 

先談?wù)凱CB LAYOUT注意點(diǎn):

大家都知道,EMC對(duì)地線走線畢竟有講究,針對(duì)PSR的初級(jí)地線,可以分為4個(gè)地線,如圖中所標(biāo)示的三角地符號(hào)。

這4個(gè)地線需采用“一點(diǎn)接地”的布局。

1. C8的地線為電源輸入第。

2. R5的地為功率地。

3. C2的地為小信號(hào)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(fù)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(dú)連線直接引致C8負(fù)端相連,連線盡量短;R5地線因考慮到壓降和干擾應(yīng)盡量寬些。

C5,R10,U1 PIN7和PIN8地線匯集致C2負(fù)端再連接于C8負(fù)端。

若為雙面板,以上4條地線盡量不要采用過(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。

以上地線布局恰當(dāng),產(chǎn)品的共模干擾會(huì)很小。

因PSR線路負(fù)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(dǎo)150K~5M差模干擾。

就依圖從左到右針對(duì)有影響EMC的元件進(jìn)行逐個(gè)分析。

1. 保險(xiǎn)絲

將保險(xiǎn)絲換用保險(xiǎn)電阻理論上來(lái)講對(duì)產(chǎn)品效率是有負(fù)面影響的,但實(shí)際表現(xiàn)并不明顯,

所以保險(xiǎn)絲可以采用10/1W的保險(xiǎn)電阻來(lái)降低150K附近的差模干擾,對(duì)通過(guò)5級(jí)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(duì)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(dǎo)致低壓輸入時(shí)母線電壓較低,且C8的溫升也會(huì)增加;

為了提高母線電壓和降低C8的溫升,需提高C1的容量和使用LOW ESR的C1和C8。

因?yàn)樘岣逤1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(xiàn)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(yán)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(duì)差模干擾的作用不夠分量,為了使效率影響最低且對(duì)差模干擾抑制較佳,建議采用1mH。

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

3. R6,D2,R2,C4

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

R6的加入和D2采用恢復(fù)時(shí)間較慢的1N4007對(duì)空間輻射有一定的負(fù)作用,但對(duì)傳導(dǎo)有益。

所以在整改EMC時(shí)此處的修改對(duì)空間輻射與傳導(dǎo)的取舍還得引起注意。

4. R5

R5既為電流檢測(cè)點(diǎn)也是限功率設(shè)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(hù)點(diǎn)。

建議在OPP滿足的情況下盡量取大些。

一般不低于2R,建議取2.2R。

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PSR原邊反饋開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)之一——變壓器設(shè)計(jì)

PSR原邊反饋開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)之二——電路設(shè)計(jì) 

全部回復(fù)(251)
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2011-04-24 14:24

5. R4,R10,D3,R3,C2

在前部分有提到VCC電壓的升高對(duì)EMC有惡性影響。

因IC內(nèi)部的檢測(cè)有采用積分電路,所以當(dāng)VCC電壓設(shè)置過(guò)高,就需要更長(zhǎng)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(duì)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(cè)的開(kāi)啟時(shí)間。

這一系列的變化對(duì)EMC的影響是不可忽視的。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合變壓器漏感考慮,VCC電壓在滿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(dǎo)致蕩機(jī),建議VCC電壓設(shè)計(jì)在15V,變壓器漏感最大不宜超過(guò)15%.

0
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2011-04-24 14:30
@javike
5.R4,R10,D3,R3,C2在前部分有提到VCC電壓的升高對(duì)EMC有惡性影響。因IC內(nèi)部的檢測(cè)有采用積分電路,所以當(dāng)VCC電壓設(shè)置過(guò)高,就需要更長(zhǎng)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(duì)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(cè)的開(kāi)啟時(shí)間。這一系列的變化對(duì)EMC的影響是不可忽視的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合變壓器漏感考慮,VCC電壓在滿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(dǎo)致蕩機(jī),建議VCC電壓設(shè)計(jì)在15V,變壓器漏感最大不宜超過(guò)15%.

6. C5

C5是IC內(nèi)部延時(shí)檢測(cè)補(bǔ)償設(shè)置端。

C5的取值大了會(huì)導(dǎo)致電壓檢測(cè)的周期加長(zhǎng),小了會(huì)導(dǎo)致電壓檢測(cè)的周期變短。

檢測(cè)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(duì)EMC也會(huì)造成一定影響,一般選取0.01~0.1uF

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2011-04-24 14:36
@javike
6.C5C5是IC內(nèi)部延時(shí)檢測(cè)補(bǔ)償設(shè)置端。C5的取值大了會(huì)導(dǎo)致電壓檢測(cè)的周期加長(zhǎng),小了會(huì)導(dǎo)致電壓檢測(cè)的周期變短。檢測(cè)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(duì)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(duì)輸出電壓過(guò)沖的抑制作用和維持產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

但C3,C7的容量也不是越大越好,他會(huì)對(duì)EMC起消極作用。

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

0
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2011-04-24 14:41
@javike
7.C3,C7前面有提到C3和C7的容量取值對(duì)輸出電壓過(guò)沖的抑制作用和維持產(chǎn)品的穩(wěn)定性。但C3,C7的容量也不是越大越好,他會(huì)對(duì)EMC起消極作用。C3,C7容量的加大同樣會(huì)導(dǎo)致上面第5點(diǎn)講到的峰值電流加大,所以不能盲目選擇。

本人對(duì)PSR原邊反饋控制開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)講解到此就告一段落了。

希望能給大家的實(shí)際設(shè)計(jì)帶來(lái)幫助。

也別忘了頂頂帖。

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luoshen
LV.6
6
2011-04-24 16:49
@javike
本人對(duì)PSR原邊反饋控制開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)講解到此就告一段落了。希望能給大家的實(shí)際設(shè)計(jì)帶來(lái)幫助。也別忘了頂頂帖。[圖片]
團(tuán)長(zhǎng),這三篇文章是你自己調(diào)試過(guò)程的新的體會(huì)?
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2011-04-24 17:19
@luoshen
團(tuán)長(zhǎng),這三篇文章是你自己調(diào)試過(guò)程的新的體會(huì)?

不是新體會(huì),是經(jīng)驗(yàn)。

是我使用PSR IC近3年的總結(jié)。

0
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2011-04-24 21:42
支持一下,最近爆發(fā)啦,原創(chuàng)帖不斷呀!
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2011-04-24 22:01
@高等數(shù)學(xué)
支持一下,最近爆發(fā)啦,原創(chuàng)帖不斷呀![圖片]
給高旅長(zhǎng)見(jiàn)笑了。
0
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fengxunshi
LV.5
10
2011-04-24 22:04
@javike
給高旅長(zhǎng)見(jiàn)笑了。[圖片]

頂帖,先

看,再,

0
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ccps
LV.7
11
2011-04-24 23:12
@javike
不是新體會(huì),是經(jīng)驗(yàn)。是我使用PSRIC近3年的總結(jié)。
好好學(xué)習(xí),謝謝分享
0
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wuzhonggui
LV.9
12
2011-04-24 23:51
@fengxunshi
頂帖,先看,再,
0
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LV.1
13
2011-04-25 08:58
@javike
給高旅長(zhǎng)見(jiàn)笑了。[圖片]

就是需要這些好貼出現(xiàn)。。。。。

樓主,辛苦了喲。。

0
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luoshen
LV.6
14
2011-04-25 11:34
@javike
不是新體會(huì),是經(jīng)驗(yàn)。是我使用PSRIC近3年的總結(jié)。

好東西,需要好好研究下.

0
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lianghongce
LV.5
15
2011-04-25 13:25
@javike
5.R4,R10,D3,R3,C2在前部分有提到VCC電壓的升高對(duì)EMC有惡性影響。因IC內(nèi)部的檢測(cè)有采用積分電路,所以當(dāng)VCC電壓設(shè)置過(guò)高,就需要更長(zhǎng)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(duì)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(cè)的開(kāi)啟時(shí)間。這一系列的變化對(duì)EMC的影響是不可忽視的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合變壓器漏感考慮,VCC電壓在滿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(dǎo)致蕩機(jī),建議VCC電壓設(shè)計(jì)在15V,變壓器漏感最大不宜超過(guò)15%.
兄弟漏感這么大???15%?
0
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2011-04-25 13:26
@lianghongce
兄弟漏感這么大啊?15%?

是不超過(guò)15%,上限。

0
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lianghongce
LV.5
17
2011-04-25 13:27
@
就是需要這些好貼出現(xiàn)。。。。。樓主,辛苦了喲。。
樓主在第二貼中的漏感這么大?。磕愦_定嗎?
0
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2011-04-25 13:31
@lianghongce
樓主在第二貼中的漏感這么大啊?你確定嗎?

15%是上限。

當(dāng)然,忘了說(shuō)頻率,是1KHz時(shí)。

0
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LV.1
19
2011-04-25 14:47

貼很不錯(cuò)啊

0
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madongjie
LV.3
20
2011-04-25 19:59
@
貼很不錯(cuò)啊

學(xué)習(xí)了

0
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孤鴻影
LV.6
21
2011-04-25 21:45

講得很詳細(xì)。學(xué)習(xí)了.....

頂一個(gè)

0
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2011-04-26 09:55

團(tuán)長(zhǎng),這段我也在用PSR調(diào)試5W及10W的Adapter。關(guān)于布線地的處理,我一開(kāi)始也是按照這種說(shuō)法,單點(diǎn)接地。卻發(fā)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定行不是很好。無(wú)奈之下就用成IC的小信號(hào)地和變壓器屏蔽地接到一起引到C8 。IC功率地直接引到C8 。如此以來(lái)就OK了!呵呵

 

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wanwehua
LV.6
23
2011-04-26 12:10
繼續(xù)頂!?。?/div>
0
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2011-04-26 13:20
@lizhangxi2015
團(tuán)長(zhǎng),這段我也在用PSR調(diào)試5W及10W的Adapter。關(guān)于布線地的處理,我一開(kāi)始也是按照這種說(shuō)法,單點(diǎn)接地。卻發(fā)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定行不是很好。無(wú)奈之下就用成IC的小信號(hào)地和變壓器屏蔽地接到一起引到C8。IC功率地直接引到C8。如此以來(lái)就OK了!呵呵 

輸出電壓不穩(wěn)定?能上你的LAYOUT圖地線部分看下嗎?

地線一般走線阻抗不是很大應(yīng)該不會(huì)導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定的

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2011-04-26 14:32
@javike
輸出電壓不穩(wěn)定?能上你的LAYOUT圖地線部分看下嗎?地線一般走線阻抗不是很大應(yīng)該不會(huì)導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定的

 

圖片見(jiàn)上面。還請(qǐng)兄臺(tái)分析下

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szg001
LV.5
26
2011-04-26 15:41
@wanwehua
繼續(xù)頂?。?!
,學(xué)習(xí),支持,
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2011-04-26 16:09
@lizhangxi2015
 圖片見(jiàn)上面。還請(qǐng)兄臺(tái)分析下
輸出電壓不穩(wěn)定時(shí)是怎樣接的?圖中的不是一點(diǎn)接地哦
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2011-04-26 22:39
得好好學(xué)習(xí)下,頂一個(gè)
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ygf816
LV.5
29
2011-04-26 22:45
@javike
本人對(duì)PSR原邊反饋控制開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)講解到此就告一段落了。希望能給大家的實(shí)際設(shè)計(jì)帶來(lái)幫助。也別忘了頂頂帖。[圖片]

好帖

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川野
LV.7
30
2011-04-26 22:49

先頂一下,留個(gè)記號(hào)以后慢慢再學(xué)習(xí)。

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2011-04-26 22:52
@川野
先頂一下,留個(gè)記號(hào)以后慢慢再學(xué)習(xí)。

哎呀,把川野兄也吸引進(jìn)來(lái)了。

怎么川野兄研究逆變對(duì)這個(gè)也不落下。

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