【经验】解析如何做好电源模块外围电路的EMC与防护设计
我们发现单个的开关电源模块，几乎很难通过surge、EFT、CE、RE等EMC实验，尤其是国外的电源模块，尽管其可靠性高、寿命长、EMI控制得很好，但其抗干扰性（Surge、EFT）的性能不强。因此，根据开关电源模块特性，做好外圈电路的EMC与防护设计，是设备通过EMC测试，或者提高其现场抗干扰性的关键所在。了解开关电源的特性参数，是做好其EMC与防护设计的关键，哪些是开关电源最核心的EMC特性参数呢？本文爱浦电子解析如何做好电源模块外围电路的EMC与防护设计。
1）开关电源的输入电压与电流范围，瞬态抑制器件（压敏电阻、TVS管、保险丝）不应该在其正常输入范围内动作。
2）开关电源的最大瞬态干扰承受电压（inputsurge Withstand），外部电磁干扰经过瞬态抑制器件，或电容电感的滤波后，其残留的干扰，一定不能大于该限值。
3）利用好开关电源模块的绝缘耐压特性开关电源绝缘耐压，其实是一种共模防护性能。其开关电源其输入+110、-110V与机壳地PG的绝缘强度为AC1500V，也就意味作该电源模块的浪涌、EFT的共模抗扰度至少DC2000V以上，即在通过浪涌、雷击、EFT共模三级（2KV）测试时，不需要添加任何共模防护措施（绝缘防护，共模干扰无法击穿其绝缘材料，导致干扰只能电压没有形成回路，即无法形成有效的电磁干扰）。如果要通过更高级别的浪涌或雷击测试（如四级，4KV）的话，可以将瞬态抑制器件的共模动作电压提高（如使用动作电压为DC3600V的气体放电管，仅在DC4KV的共模冲击中动作），这样能够在不影响电源抗干扰性能的前提下，提高防护器件的使用寿命（减小动作次数），以及不影响其安规耐压测试（部分耐压测试时，不仅拆除瞬态抑制器件）。
4）了解开关电源的EMI测试方法：很多的开关电源，是通过UL、3C认证的，其EMI的性能是有保证的。但是集成到系统中，你就会发现RE、CE不通过，很大程度上是开关电源引起的。这主要是开关电源的EMI测试方法，许多开关电源CE、RE测试时，使用电阻性负载测试（行业通用做法），与系统或带实际负载测试时不一样。实际负载，可能包含了大量的高频电磁骚扰，通过开关电源模块初/次级之间的寄生电容，耦合到输入线缆上，导致CE、RE测试失败。因此，即使通过3C、UL等认证的开关电源，我们也要预留EMI整改的空间（如添加滤波器）。
5）了解防护器件的失效机理或弱点，避免防护失效或影响系统的可靠性。譬如压敏电阻可能在多次冲击下，其漏电流增大导致发热自燃或短路（低阻抗化），针对压敏电阻这种问题，在可靠性要求性高的场合，如轨道交通，一般采用串联气体放电管、串联保险丝、提升压敏电阻动作电压（压敏电压的方法）。
6）适当的共模滤波与防护，对于通过EFT、浪涌等EMC是必须的。某些号称能够通过浪涌、EFT测试的开关电源模块，也是带负载电阻进行EMC测试的，其测试时，只要保证不死机（无输出）即可。某开关电源模块（号称可以通过3级EFT\Surge测试）在抗干扰测试中，其+5V电源输出端口的干扰甚至高达300V，如果不对开关电源进行共模抑制或防护，极容易损坏+5V弱电系统。如果在输出（+5V、GND）上添加共模电感滤波、加TVS管进行瞬态抑制的话，输出端的瞬态过压可以降低到20V以下。
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