我本次整改用的主控IC是来自成都启臣微及深圳思睿达的CR52168BSG,此IC是核封了一颗耐压800V的BJT管,工作频率在40KHz~65KHz之间,此IC主要优势为价格低廉、整体成本很低、外围电路简单、EMC性能较好。废话不多说,直接进入整改正题。我将把我的整改过程一步一步写下来。
我觉得实际整改是最容易学到东西的过程,下图为我实际整改的小功率开关电源样机图片:
【应用】小家电/灯具/适配器/充电器等
【规格】输入:100-240V, 输出:12V1A
大家可以看到上述图片的样机的滤波器只有一个差模电感,所以成本是比较低的,也是比较有难度。EMI辐射未达到标准限制要求,以下是优化了差不多的测试图片,当然没整改之前EMC的效果肯定是很差的,这是整改的差不多时候的图片,接下来再进行更深度的整改。
可以看到500K之前蓝线超的很多,500K以前主要差模干扰为主,传导冷机时在 0.15-1MHZ 超标,热机时就有 7DB 余量。主要原因是初级 BULK 电容 DF 值过大造成的,冷机时 ESR 比较大,热机时 ESR 比较小,开关电流在 ESR上形成开关电压,它会压在一个电流 LN 线间流动,这就是差模干扰。此时最简单的解决办法就是在整流桥前放一个X电容,或者在整流桥后修改电感,但这都会极大的增加成本。我选择把常规桥堆ABS210换成软桥堆FBS210,以下是加了对策后的测试数据。
可以看到蓝线冷机时已经下来很多,现在我们来解决500K~600K之间的干扰,一用一个电阻串个电容后再并到丫电容的引脚上,用示波器测电阻两引脚的电压可以测共模干扰,我们一般把它叫做Y电压,此时可以通过把Y电压减小来改善。如何做呢?更改变压器屏蔽绕组的圈数,以此来减小Y电压,以下是加了对策后的测试数据。
可以看到500K~600K此时已经完全达标,能满足需求,且意外的是大家可以明显看到连辐射30M~60M处也下来了,原因是因为改变压器屏蔽绕组时是由半层增加至了整层,此时Y电压降到很小,并且绕了整层屏蔽圈数类似于铜箔屏蔽,对辐射抑制的效果较好。接下来是优化30M~60M处,这里最简单暴力的办法就是增加DS电容,以下是增加后的效果。
至此这个电源的EMC就已经整改完成了,大家可以看到实物的板框其实还算蛮大的,如果只整改外围很难整改成功,也可以通过优化PCB来解决。