這種電磁干擾在傳輸途徑方面主要是包括兩個(gè)方面:一是沿著(zhù)線(xiàn)束進(jìn)行傳輸,這方面主要包括沿著(zhù)電源端口進(jìn)行傳輸以及信號端口進(jìn)行傳輸;另一方面主要是沿著(zhù)空間進(jìn)行傳輸。
1 電磁干擾
電源在它的應用環(huán)境中必須符合對應的最低發(fā)射能量要求,否則就會(huì )對周?chē)h(huán)境的設備產(chǎn)生干擾,標準IEC/EN61000-6按照通用類(lèi)型的要求,分為工業(yè)環(huán)境設備要求和住宅區、商業(yè)區和輕工業(yè)環(huán)境的發(fā)射要求;對于電源這種通用類(lèi)產(chǎn)品,在設計初期電磁干擾定位除非是特別的型號,否則都會(huì )按照IEC/EN61000-6-3或者IEC/EN61000-6-4執行設計。
隨著(zhù)電源的體積不斷的小型化,功率密度不斷的增加,對于電源本身的電磁干擾設計難度不斷的加大,MORNSUN目前市場(chǎng)上所有的AC-DC不僅內置了濾波器,同時(shí)在變壓器屏蔽方面、功率器件噪聲吸收方面都投入了大量的設計成本,滿(mǎn)足承諾的指標要求;R2代小功率DC-DC產(chǎn)品全部采用六面屏蔽結構進(jìn)行設計,滿(mǎn)足行業(yè)EN55022/CISPR 22、EN55011/CISPR 11的CLASS A要求,符合基礎性行業(yè)的等級要求。
雖然電源自身電磁干擾方面投入了很大的設計成本,也符合承諾的各項指標要求,但是電源在市場(chǎng)應用方面還是難免出現電磁干擾超標的問(wèn)題;此時(shí),很多的設計工程師都會(huì )認為問(wèn)題的根源在于電源,這方面的認識其實(shí)是有誤區的,因為電磁干擾傳導騷擾測試項目,主要是針對電源端口的,那么電源端口就成了他的傳輸路逕,所有的電磁干擾都會(huì )經(jīng)過(guò)電源端口到達被測設備,但是測試設備測試到的電磁干擾除了來(lái)自電源本身外,主要的部分還包括整機中的其他部分產(chǎn)生的電磁干擾,以及設備內部寄生參數的諧振產(chǎn)生的電磁干擾,這一類(lèi)電磁干擾會(huì )通過(guò)電源端口耦合到測試設備,電源內部的濾波器是無(wú)法進(jìn)行實(shí)現對這部分電磁干擾進(jìn)行濾波,電源應用環(huán)境千差萬(wàn)別,所有電源設計濾波器部分都是以解決自身的干擾為首要考慮條件的同時(shí),濾波器衰減特性及頻譜特性盡量會(huì )預留最大的余量,但不可能兼容所有應用場(chǎng)合;那么這就要求我們的整機設計人員在設計電源前端時(shí)候,一定要按照電源廠(chǎng)家推薦的應用電路進(jìn)行設計,例如:LH15產(chǎn)品應用過(guò)程中出現EMI超標問(wèn)題(見(jiàn)下圖)。
上圖為MORNSUN電源LH15-10B05傳導騷擾測試結果,此結果符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求,而且余量非常充分。
上圖為MORNSUN電源LH15-10B05的電源應用到某品牌產(chǎn)品上面后,整機測試傳導騷擾結果,此結果無(wú)法符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求,甚至連CLASS A都無(wú)法滿(mǎn)足要求,更不用說(shuō)設計余量。所以電源即使內部電磁干擾設計等級再高,在應用過(guò)程中一定要留應用部分,具體參數可參考具體產(chǎn)品對應的規格書(shū)。MORNSUN的電源產(chǎn)品在規格書(shū)中都會(huì )有應用電路這一欄,會(huì )將在應用電路的基礎上實(shí)現的指標,描述的非常詳細。
2 電磁抗擾度
電源除了要符合上面提到電磁干擾要求外,還必須符合對應應用環(huán)境的抗擾度要求,如果無(wú)法滿(mǎn)足此環(huán)境的最低要求,那么就會(huì )受到周?chē)渌O備產(chǎn)生的電磁干擾的影響,產(chǎn)生損壞、輸出不穩定等異?,F象,最終影響整機的正常工作。
對于電源這種通用類(lèi)產(chǎn)品,并沒(méi)有具體的標準要求抗擾度性能達到一定的等級,在應用到具體的行業(yè)時(shí)候參考行業(yè)的標準;但是在設計初期,并沒(méi)有定位具體的行業(yè),只能參考通用類(lèi)標準IEC/EN61000-6的具體要求,標準IEC/EN61000-6-1/2分為工業(yè)環(huán)境設備抗擾度要求和住宅區、商業(yè)區和輕工業(yè)環(huán)境的抗擾度要求。MORNSUN電源AC-DC部分都是按照工業(yè)類(lèi)型產(chǎn)品最嚴格的等級在進(jìn)行設計,同時(shí)保證了設計的余量非常充分,目前此類(lèi)型電源承諾四級指標2KV(差摸)/4KV(共模)的防護能力的產(chǎn)品,內部設計的端口防護壓敏電阻都用的是14D的規格
通過(guò)下表可以明顯看出14D的規格持續通流量可以達到4.5KA,那么承諾的指標只有1KA(差摸)/333KA(共模),通過(guò)這個(gè)對比可以看出,設計的降額已經(jīng)非常大,但是產(chǎn)品長(cháng)期在市場(chǎng)方面使用過(guò)程中,還會(huì )出現壓敏電阻損壞,最終導致電源燒毀的現象,究其原因主要有兩方面因素:一方面是由于壓敏電阻自身的老化原因產(chǎn)生的,目前市場(chǎng)上面非常常用的ZnO壓敏電阻,中間是ZnO顆粒構成的絕緣層,兩面通過(guò)鍍銀形成電極,當兩面電極的電壓超他的閥值電壓時(shí)候,漏電流會(huì )急劇增大,最終形成瞬態(tài)電流泄放,起到防護的作用。