原邊反饋作為一種新型的AC-DC控制技術(shù)與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比省去部分元器件，從而節(jié)省更多系統(tǒng)版上的空間，不僅降低了成本也為更多新功能的拓展創(chuàng)造了空間。但是由于元器件和電路相鄰的較近，所以對EMC和EMI的要求就異常嚴(yán)格，器件工作中相互產(chǎn)生的干擾很有可能導(dǎo)致癱瘓。EMC的作用就是減少傳輸線的突變和不連續(xù)的地方，并避免產(chǎn)生電磁輻射，這點對設(shè)計來說至關(guān)重要。

 

EMC滲透到電子設(shè)計的方方面面，今天我們就PSR原邊反饋開關(guān)電源來談?wù)勂渲械腅MC設(shè)計。想要做好設(shè)計，首先先要從電路板說起，讓我們先談?wù)凱CB LAYOUT的注意點。眾所周知，EMC對地線走線要求比較嚴(yán)格，在PSR當(dāng)中的初級地線，可以分為4個地線。

 

 

1. C8的地線為電源輸入第。

 

2. R5的地為功率地。

 

3. C2的地為小信號地。

 

4. 變壓器PIN3的地為屏蔽地。

 

這4個地的交接點為C8的負(fù)端，即輸入電壓經(jīng)整流橋后過C1到C8地，R5和變壓器PIN3的地分別采用單獨連線直接引致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。如果為雙面板，以上4條地線盡量不要采用過孔連接，不得以可以采用多個過孔陣列以減小過孔壓降。

 

如果在底線布局的比較妥當(dāng)，那么產(chǎn)品的共模干擾就會非常小。因PSR線路負(fù)載時工作在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有影響EMC的元件進(jìn)行逐個分析。

 

 

將保險絲換用保險電阻理論上來講對產(chǎn)品效率是有負(fù)面影響的，但實際表現(xiàn)并不明顯，所以保險絲可以采用10/1W的保險電阻來降低150K附近的差模干擾，對通過5級能耗并無太大影響，且成本也有所降低。

 

 

PSR工作在DCM模式，相對而言其輸入峰值電流會大很多，所以輸入濾波很重要。峰值電流的增大會導(dǎo)致低壓輸入時母線電壓較低，且C8的溫升也會增加;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。因為提高C1的容量后，C1和C8的工作電壓會上升，在輸出功率不變的情況下，輸入的峰值電流就會降低。因L2的作用，實際表現(xiàn)為增加C1的容量比增加C8的容量抑制EMC會更有效。

 

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，電感量太大會嚴(yán)重影響效率，一般取330u~2mH,2mH是效率影響開始變得明顯，330u對差模干擾的作用不夠分量，為了使效率影響最低且對差模干擾抑制較佳，建議采用1mH。

 

因為“一點接地”的布局匯集點在C8的負(fù)端，在C8負(fù)端輸入電流的方向是經(jīng)過C1和BD1流回輸入端，根據(jù)傳導(dǎo)測試的原理，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曲線來實現(xiàn)，雖然效果會弱些，但相比直線連接會改善不少。

 

 

RCD吸收對EMC的影響大家都應(yīng)該已經(jīng)了解，這里主要說下R6與D2對EMC的影響。R6的加入和D2采用恢復(fù)時間較慢的1N4007對空間輻射有一定的負(fù)作用，但對傳導(dǎo)有益。所以在整改EMC時此處的修改對空間輻射與傳導(dǎo)的取舍還得引起注意。

 

R5既為電流檢測點也是限功率設(shè)置點。所以R5的取值會影響峰值電流也會影響OPP保護(hù)點。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。

 

 

在前部分有提到VCC電壓的升高對EMC有惡性影響。因IC內(nèi)部的檢測有采用積分電路，所以當(dāng)VCC電壓設(shè)置過高，就需要更長的積分時間，在周期不變的情況下，TON的時間就會增加，輸出功率不變的情況下MOS的峰值電流就會增加，在RCD和D4的吸收R7,C11上的峰值都會增加，且D3,R3,C2也對VCC有下拉和吸收作用，會使輸出電壓的過沖加劇，同時影響延時檢測的開啟時間。

 

這一系列的變化對EMC的影響是不可忽視的。根據(jù)經(jīng)驗，結(jié)合變壓器漏感考慮，VCC電壓在滿載事最大值不宜超過19V，所以為使空載時VCC不至于太低導(dǎo)致蕩機，建議VCC電壓設(shè)計在15V，變壓器漏感最大不宜超過15%.

 

 

C5是IC內(nèi)部延時檢測補償設(shè)置端。C5的取值大了會導(dǎo)致電壓檢測的周期加長，小了會導(dǎo)致電壓檢測的周期變短。檢測周期的變化會影響電壓的采樣率，也就會影響整個產(chǎn)品各處的電流紋波，對EMC也會造成一定影響，一般選取0.01~0.1uF。

 

 

前面有提到C3和C7的容量取值對輸出電壓過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，他會對EMC起消極作用。C3,C7容量的加大同樣會導(dǎo)致上面第5點講到的峰值電流加大，所以不能盲目選擇。

 

這些知識都是使用PSR IC將近3年的總結(jié)，分析的比較詳細(xì)且到位，適合初學(xué)者學(xué)習(xí)使用。當(dāng)然EMC在PSR原邊反饋開關(guān)電源當(dāng)中的應(yīng)用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，還有更多的方法有待我們?nèi)グl(fā)掘和探索。