電源與大地的分布電容比較分散,其它的分布參數我先不作分析;
從原理設計圖來看,VT2的D極與散熱器之間耦合電容的作用最大,從BD1到電感LB之間的電壓為100Hz,而從L3到VD1和VT2的D極之間的連線的電壓均為方波(梯形波)電壓,含有大量的高次諧波。其次LB的影響也比較大,但LB與機殼的距離比較遠(器件布局要求),分布電容比開關管和散熱器之間的耦合電容小得多,因此,我們主要考慮開關管與散熱器之間的耦合電容=C7。
通過上面的理論:解決PFC的30MHZ-50MHZ輻射騷擾的問題方法如下:
增加一個高頻電容C8,接在開關管散熱器與輸出地之間,該電容與散熱器的連接處離開關管越近越好,該電容選用安規電容,容量在470PF到0.01μF之間,太大會使電源的漏電流超標,經過電容C7耦合到散熱器上的騷擾信號經過C8衰減,衰減的系數為:

由于C8比C7大的多,上式可以簡化為:C7/C8
進行理論計算:
注意:C7為 PFC開關MOS與散熱器的耦合電容;計算數據我們可以進行估算:假設C7為30PF,C8為470PF,則向外發射的騷擾信號被衰減了15.7倍,近25dB。
實際應用與理論測試一致;已指導工程師朋友們解決了很多的實際問題!
對于功率電子其有相對較大的功率EMI-傳導的設計《開關電源:EMC的分析與設計》對于EMI-傳導的問題我有講插入EMI輸入濾波器的設計是最快速的方法;其設計細節相關資料可以通過網絡搜索作者名字下載或觀看;我將容易出現困惑的地方及細節進行分析;
我通過一個實際的變頻空調的例子進行分析,如下是使用2級共模濾波器結構的帶有PFC設計的大功率的傳導EMI的測試數據:

我們來分析10MHZ左右的包絡;變頻空調的系統在2KW左右,其系統有PFC電路設計;對于傳導的問題,我的開關電源-PFC進行高效設計解決高頻傳導設計:對于超標的整改通過Y的設計優化就能解決問題!

那么超標處的理論機理是怎樣的?通過理論與實際深層次進行機理分析如下;

從圖示中;我們實際產品在地線的連接時,過長的地線就會存在電感Lgnd;在功率電子開關其回路中的寄生電容我用Cc來進行等效;那么電路的共模回路中就增加一個L,C諧振的狀態,其振蕩頻率用f標示怎諧振頻率為:

超標的尖峰包絡基本是跟這個諧振頻率相關;我將模擬測試數據提供參考:

黑色曲線數據是去除共模濾波器的測試數據;紅色曲線數據是插入共模電感Y電容的2級濾波器測試數據;很明顯共模回路的LC諧振產生了高頻尖峰,同時共模電感的阻抗在10MHZ左右衰減也很大(即阻抗減小),即共模濾波器對>10MHZ的插入損耗低;大的諧振能量就會造成高的高頻尖峰,不適合的設計就更難處理該頻點的EMI問題了!
因此處理措施方法就會清晰,阿杜的老師的理論:先分析再設計;實現性價比最優化原則!
對于功率電子的EMI傳導我經常讓設計工程師調整系統Y電容的位置也非常有效-特別是有2級共模電感&2級Y電容結構的設計我將原理進行分析;如下圖:

在圖示的兩級共模濾波器的結構中,Y電容的走線或連接線不合適的連接方式及接地位置不同時時,兩根線之間就會存在互感M,大的互感能量就會將噪聲源耦合到LISEN網絡造成EMI的數據超標-出現高頻的尖峰;模擬測試數據參考如下:

如圖所示紅色曲線數據顯示的高頻尖峰EMI噪聲;通過改善輸入濾波器的Y電容的接地點的位置,增加前后兩個Y 電容地走線的平行距離再連接到機殼或公共地;從而可減小共模環路的相互耦合強度;通過選擇合適的接地點就能搞定高頻的尖峰EMI傳導的設計!如圖中的綠色曲線的模擬測試數據,功率電子系統就能通過EMI設計。
通過上面的中大功率的帶PFC系統的EMI的分析和設計,任何復雜的EMI問題;我都可以通過電子設計師的EMI測試曲線找到問題的根源;大家可以在網絡上搜索本作者:查詢我的文章我們通過EMI的測試曲線數據分析解決EMI的問題!
任何的EMC及電子電路的可靠性設計疑難雜癥;先分析再設計才是高性價比的設計!
實際應用中電子產品的EMC涉及面比較廣;我的系統理論及課程再對電子設計師遇到的實際問題 進行實戰分析!先分析再設計;實現性價比最優化原則!