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說到EMC 的整改問題，很多工程師都會有很刻記憶：有的工程師認為不是自己設計的電路或自己布的PCB，那別人就對這個電源過EMC 沒有更好的方法，還有的一些工程師對電源的IC 的功能情有獨鐘，他們可以分析出很多的情況，認為是這個IC 的功能影響到了產品的EMC 的指標。從本人做EMC 的整改經驗來看不能認同這些朋友的意見。本人從事整改好幾年，經手整改過的產品有電源、陸軍標的逆變電源、工業電源，也有大功率的LED 電源、音視頻產品，對這些產品的工作原理只大略知道，無論如何也比不上專職工程師，但一樣可以把這些產品整改符合EMC的要求同時也讓各企業滿意。
最近幫一個企業整改了一個二十幾瓦的電源，本文結合測試的曲線描述整改的經過。
先上一個測試不通過的曲線：上圖是傳導測試的曲線。
上圖是空間輻射的 V 方向曲線
上圖是空間輻射的 H 方向的曲線
以上這個電源是一個 25W 左右的開關電源，電源的電路圖因為客戶原因不方便上傳，但可以跟大家先說明一下，此電路用了一個0。1uF 的X 電容和一個30mH 的共模電感。次級輸出加了一個50uH 的工字電感。客戶整改要求整改方案要能量產。
拿到產品后首先看了一下這個產品發現 MOS 管和雙向二極管所帶的散熱片都是沒有接入熱地的。（也就是電源初級邊的電解電容的負極。變壓器內有一層線圈繞制的屏蔽并接入熱地。
我的整改方案，如下：
從傳導的曲線上 1MHz 前超標的情況可以看出差模電容X 太小了，所以修改了X 電容變成0。22uF。而1-5MHz 之間也超標，所以增加共模電感到50mH ，這項頻率超標一般主要是有變壓器的漏感造成的。在變壓器的外面增加了一個屏蔽銅箔，并接入熱地。（同時做了別外一個變壓器，去除原變壓器內部的屏蔽層，改變了變壓器的繞線方式，在變壓器的外面做了屏蔽并接入熱地用備用）同時將 MOS 管和雙向二極管的散熱片也接入熱地。同時將MOS 管的D、S 兩腳間增加了一個101/1KV的電容，做完以上的整改方案后做了一次測試。
曲線見下面：
此圖為客戶原板上所用變壓器，我只在外面增加一個屏蔽層。測試可以通過不過余量很小只有 1dB。顯然來能保障批量生產可能造成的不確定性。
下圖為空間輻射的曲線 V 方向雖然也能通過但余量也是很小。
下圖為 H 方向的曲線，可以看到100-120MHz 段還有超標的情況。
根據以上的情況我做了第二次修改，將變壓器更新成我前面提到過的改變了繞線方式的變壓器。用我的頻譜分析儀重新查看了一產品的變壓器的位置和MOS 管的位置。發現MOS 管的位置曲線不是有點高，并且成有規律的波形
于是用頻譜分別對 MOS 管的G、D、S 三個腳接觸看一下是哪個腳是輻射源，發現D 極的輻射源最大。
于是我在D 極上串了一個通用的插件磁珠。（￠3.5*8）再看MOS 管的頻譜曲線如下：
大家可以看到此時 MOS 管的輻射明顯減小而且更平穩了一些。于是第二次做了測試。結果如下：
從上圖可以看到此時的傳導已經非常的好，余量最小的為8.6dB.
上圖為 V 方向空間輻射曲線最小余量為8.3dB.
上圖為H 方向的曲線余量更大。
經過兩次的修改該產品順利的符合了客戶要求的標準測試。最終的整改方案為：
1． 將 MOS 管，雙向二極管的散熱片面接入電源的熱地。
2． 將 X 電容改為0.22uF。
3． 將共模電感改為 50mH.
4． 在 MOS 管的D 線電路的正面串入一個插件的磁珠。去消在D、S 間并接的101 電容。
5． 將變壓器的繞線方式改變了一下，取消內部的屏蔽，而在外部加了一個屏蔽層。并接入熱地。
小結一下：其實 EMC 的整改主要是電源的整改因為任何產品都要有電源來供電，此處沒有處理好一定會影響到其它的地方。不論是什么產品它的輻射或傳導主要有這個產品內部的敏感元器件造成的。對于電源產品主要有的敏感元器件就是變壓器、MOS 管、二極管。所以只要解決好這三個方面的協調問題EMC 就不難搞定。而解決EMC 的方法概括來說就是：消除干擾源、切除干優傳導的途徑、疏導干擾源。
a.消除就是用將干擾源通過熱能的方式損耗掉，這種是制本的方式。
b.切除干擾傳導的途徑就是將干擾向外傳遞的路徑切斷，使其無法向外干擾，也就是我們常做的濾波，屏蔽等方法。
c.疏導干擾源這種就是將干擾源引到不是敏感的元器件上如旁路，去藉，接地等方式。
EMC技能：整改小技巧
1、150kHz-1MHz，以差模為主，1MHz-5MHz，差模和共模共同起作用，5MHz 以后基本上是共模。差模干擾的分容性藕合和感性藕合。一般1MHz以上的干擾是共模，低頻段是差摸干擾。用一個電阻串個電容后再并到Y電容的引腳上，用示波器測電阻兩引腳的電壓可以估測共模干擾。 2、保險過后加差模電感或電阻。 3、小功率電源可采用PI型濾波器處理（建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些）。
4、前端的π型EMI零件中差模電感只負責低頻EMI，體積別選太大（DR8太大，能用電阻型式或DR6更好）否則幅射不好過，必要時可串磁珠，因為高頻會直接飛到前端不會跟著線走。 5、傳導冷機時在0.15MHz-1MHz超標，熱機時就有7dB余量。主要原因是初級BULk電容DF值過大造成的，冷機時ESR比較大，熱機時ESR比較小，開關電流在ESR上形成開關電壓，它會壓在一個電流LN線間流動，這就是差模干擾。解決辦法是用ESR低的電解電容或者在兩個電解電容之間加一個差模電感。
6、測試150kHz總超標的解決方案：加大X電容看一下能不能下來，如果下來了說明是差模干擾。如果沒有太大作用那么是共模干擾，或者把電源線在一個大磁環上繞幾圈， 下來了說明是共模干擾。如果干擾曲線后面很好，就減小Y電容，看一下布板是否有問題，或者就在前面加磁環 7、可以加大PFC輸入部分的單繞組電感的電感量。 8、PWM線路中的元件將主頻調到60kHz左右。 9、用一塊銅皮緊貼在變壓器磁芯上。
10、共模電感的兩邊感量不對稱，有一邊匝數少一匝也可引起傳導150kHz-3MHz超標。 11、一般傳導的產生有兩個主要的點：200kHz和20MHz左右，這幾個點也體現了電路的性能;200kHz左右主要是漏感產生的尖刺;20MHz左右主要是電路開關的噪聲。處理不好變壓器會增加大量的輻射，加屏蔽都沒用，輻射過不了。 12、將輸入BUCk電容改為低內阻的電容。
13、對于無Y-CAP電源，繞制變壓器時先繞初級，再繞輔助繞組并將輔助繞組密繞靠一邊，后繞次級。 14、將共模電感上并聯一個幾k到幾十k電阻。 15、將共模電感用銅箔屏蔽后接到大電容的地。 16、在PCB設計時應將共模電感和變壓器隔開一點以免互相干擾。 17、保險套磁珠。 18、三線輸入的將兩根進線接地的Y電容容量從2.2nF減小到471。 19、對于有兩級濾波的可將后級0.22uFX電容去掉（有時前后X電容會引起震蕩）?
20、對于π型濾波電路有一個BUCk電容躺倒放在PCB上且靠近變壓器此電容對傳導150kHz-2MHz的L通道有干擾，改良方法是將此電容用銅泊包起來屏蔽接到地，或者用一塊小的PCB將此電容與變壓器和PCB隔開。或者將此電容立起來， 也可以用一個小電容代替。
21、對于π型濾波電路有一個BUCk電容躺倒放在PCB上且靠近變壓器此電容對傳導150kHz-2MHz的L通道有干擾，改良方法是將此電容用一個1uF/400V或者說0.1uF/400V電容代替， 將另外一個電容加大。 22、將共模電感前加一個小的幾百uH差模電感。 23、將開關管和散熱器用一段銅箔包繞起來，并且銅箔兩端短接在一起，再用一根銅線連接到地。
24、將共模電感用一塊銅皮包起來再連接到地。 25、將開關管用金屬套起來連接到地。 26、加大X2電容只能解決150kHz左右的頻段，不能解決20MHz以上的頻段，只有在電源輸入加以一級鎳鋅鐵氧體黑色磁環，電感量約50uH-1mH。 27、在輸入端加大X電容。 28、加大輸入端共模電感。 29、將輔助繞組供電二極管反接到地。
30、將輔助繞組供電濾波電容改用瘦長型電解電容或者加大容量。 31、加大輸入端濾波電容。 32、150kHz-300kHz和20MHz-30MHz這兩處傳導都不過，可在共模電路前加一個差模電路。也可以看看接地是否有問題，該接地的地方一定要加強接牢，主板上的地線一定要理順，不同的地線之間走線一定要順暢不要互相交錯的。 33、在整流橋上并電容，當考慮共模成分時，應該鄰角并電容，當考慮差模成分時，應該對角并電容。 34、加大輸入端差模電感。
2、產品電磁兼容騷擾源有：
1、設備開關電源的開關回路：騷擾源主頻幾十kHz到百余kHz，高次諧波可延伸到數十MHz。
2、設備直流電源的整流回路：工頻線性電源工頻整流噪聲頻率上限可延伸到數百kHz；開關電源高頻整流噪聲頻率上限可延伸到數十MHz。
3、電動設備直流電機的電刷噪聲：噪聲頻率上限可延伸到數百MHz。
4、電動設備交流電機的運行噪聲：高次諧波可延伸到數十MHz。
5、變頻調速電路的騷擾發射：開關調速回路騷擾源頻率從幾十kHz到幾十MHz。
6、設備運行狀態切換的開關噪聲：由機械或電子開關動作產生的噪聲頻率上限可延伸到數百MHz。
7、智能控制設備的晶振及數字電路電磁騷擾：騷擾源主頻幾十kHz到幾十MHz，高次諧波可延伸到數百MHz。
8、微波設備的微波泄漏：騷擾源主頻數GHz。
9、電磁感應加熱設備的電磁騷擾發射：騷擾源主頻幾十kHz，高次諧波可延伸到數十MHz。
10、電視電聲接收設備的高頻調諧回路的本振及其諧波：騷擾源主頻數十MHz到數百MHz，高次諧波可延伸到數GHz。
11、信息技術設備及各類自動控制設備的數字處理電路：騷擾源主頻數十MHz到數百MHz（經內部倍頻主頻可達數GHz），高次諧波可延伸到十幾GHz。
編輯：黃飛
工商網監
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