第 1 部分从讨论传导发射开始,我们看到了 cm(共模)发射路径的第一个示例。我们注意到,来自 eut(被测设备)的一些 rf 耦合到附近的(垂直和水平)板中,并且信号作为共模噪声返回到 eut。我们还看到频谱分析仪连接到 lisn 以测量每条线路的传导发射(峰值和准峰值)。
第 2 部分将更详细地研究这一点,并讨论一些减少传导发射的方法。我们不会进行理论分析,但需要进行一些分析以使这些系列易于理解。我将尽可能简单地讨论。
了解共模噪声路径
第 1 部分描述了典型 emc 测试场景中的共模环路。理解这一点至关重要,因为它将为您提供解决此问题的工具。每个设计的这条路径都会略有不同,但一旦确定,您将拥有解决它所需的所有工具。
让我们从一个例子开始。在图 1 中,我们有一个 dc/dc 转换器,其 mos 开关连接到散热器。mos 使用不良绝缘材料连接到加热装置。在这种情况下,散热器可能是传导发射和辐射发射的原因。但是怎么做?如果您想象在散热器和接地(垂直)板之间有一个寄生电容,即使只有一个 20 pf 的寄生电容,您也可以创建一个 cm 环路,如下图所示。
图 1.高寄生电容导致的共模电流环路。图片由 francesco poderico 提供
你能看见它吗?在这个简单的示例中,散热器是 cm 回路的来源。由于我们知道来源,我们可以修复它。我们可以大幅度减少排放,有很多方法可以做到。
例如,如果可以将散热器主体连接到大地(这并不总是可行的,我们将 cm 回路从之前的图 1 中的内容更改为下面的内容:
图 2. cm 环路现在非常小,因为我们已经大大降低了寄生电容的影响。图片由 francesco poderico 提供
你现在能看到吗?cm 电流没有穿过 lisn,所以我们没有 ce 发射。
但是如果我们不能做到这一点呢?如果我们不能将散热器接地怎么办?
我们还有另一种修改环路的方法,例如,使用屏蔽电缆并将电缆接地。
图 3. cm 电流绕过 lisn。图片由 francesco poderico 提供
您现在能看到屏蔽电缆如何修改 cm 回路吗?我们正在“帮助”cm 电流“绕过”lisn。
你可能会说,好吧,但是屏蔽电缆太贵了。我们有别的办法吗?是的,我们还有其他方法。最常见的?使用共模扼流圈。
选择正确的 cm 扼流圈需要三个主要参数:
1.扼流圈允许的最大电流
2. 预期排放图
3.最大衰减
扼流圈允许的最大电流
让我们从当前开始。在我的设计中,我选择扼流圈以使电流至少是 eut 预期最大值的 2 或 3 倍(例如,如果 eut 需要 1 a,我选择 2 或 3 a 的扼流圈)。我这样做是为了避免过滤器的磁性退化。
预期排放图
在较低的频率范围域(150 khz - 30 mhz)中,大多数辐射是由 dc/dc(或 ac/dc)转换器引起的。这些组件通常在几 mhz 或更少左右切换。因此,大多数预期排放将是基波的谐波。因此,例如,如果我们只有一个以 1 mhz 切换的 dcdc 转换器,我希望看到大部分发射频率为 1 mhz、3 mhz、5 mh 等等。(在另一篇文章中,我将讨论如何在不使用 cm 扼流圈的情况下对抗偶次谐波。)
因此,关键部分是我们的 cm 扼流圈需要能够至少从 1 mhz 到 30 mhz 进行滤波,而不是从 150 khz 到 30 mhz。
最大衰减
最后,我们必须确定在 1mhz 到 30mhz 的频率范围内我们想要的最大衰减。正如我们之前看到的,我们无法真正控制寄生电容,它可能在 20 pf 左右,但可能会更小。我们不知道,直到我们测试该单元。我根据类似项目的经验设置衰减,例如 30 db。一旦我掌握了所有这三个参数,我终于可以去找扼流圈制造商看看他们的插入损耗图了。如今,大多数 cm 扼流圈制造商至少提供两张图表,一张用于 cm 插入损耗,另一张用于 dm(差模)插入损耗。这些图表是从 lisn 的角度进行测量的,因此当我们将其添加到电源线时,我们应该期待类似的衰减。我们只对 cm 插入损耗感兴趣。
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