一、问题描述
某电源产品,在进行传导实验时超标,超标频段为 150KHz-1MHz 超标幅度高达 22dB,20MHz-30MHz 超标 5dB 左右;
二、问题分析:
由于产品在设计之初进行了单级共模电感设计,共模电感均采用感值 1mH 的共模电感;
150KHz-1MHz 初步分析为差模干扰,需要增强差模滤波;
20MHz-30MHz 超标分析为共模干扰,需要调整共模滤波参数;
针对以上结论,我们进行了如下措施:
三、整改措施:
1、 在电源入口加如 4.7uF 差模电容;
2、 调整已有共模电感参数为 2mH,增加一级 10mH 的共模电感(经过试验必须增加一级才有效果)
通过上述调整后,我们进行了测试,测试数据如下:
问题分析: 通过整改后,有大幅度的下降,20-30MHz 已经不超标,但是 200KHz 附近还是存在超标频点,对于超标的频点我们增加了很大的差模滤波也无明显的效果;分析 PCB 发现,单板 PCB 滤波电路设置非常不合理,可能存在耦合;
上图中,开关管电路距离接口非常近,可能存在直接耦合,为了验证耦合问题,我们将2级共模电感移至外部 PCB,进行测试;
移动至单板外部后进行测试结果如下:
通过验证,确实滤波电路放置在单板时,距离开关管等强干扰源太近,产生耦合后使得滤波期间失效,因此我们在 PCB 改版设计是进行了如下的更改设计:
结论:
在进行开关电源滤波电路设计时,要保证滤波电路不失效,首先要考虑滤波电路尽可能的保持一条直线,其次确保滤波电路远离强辐射源(如变压器,开关管等);再者就是要控制好PCB 中各个回路,确保回路面积最小