輻射發(fā)射(RE)寬帶噪聲干擾的分析與整改
非周期性干擾信號頻譜是連續(xù)的,也是收斂的,非周期性信號每個取樣段的頻譜不一樣,故其頻譜很寬,強度相對較弱,通常稱為寬帶干擾,寬帶噪聲通常是由開關電源產(chǎn)生。
01、工作模式定位法
對于開關電源產(chǎn)品其噪聲強度大小往往取決于負載狀態(tài),工作模式,因為在不同負載狀態(tài)下其開關頻率不同,激勵源也隨之改變;不同負載狀態(tài)下工作模式不同,不同工作模式下噪聲源隨之改變,例如反激電源工作連續(xù)模式下與斷續(xù)模式下,寄生振蕩不同;不同工作模式下噪聲電壓、噪聲電流不同,例如低壓大電流模式下,di/dt能量相對較大,高壓小電流模式下,dv/dt能量相對較小。
對于AC轉DC電源產(chǎn)品,通過改變AC輸入端的電壓,可以改變原邊電路的工作狀態(tài),如果噪聲隨之改變說明噪聲源來自初級。對于PFC電路來說即可以通過改變AC輸入端電壓的方式來判斷,也可以通過將PFC電路斷開,提高AC輸入端電壓的方式來輔助判斷噪聲是否來自于PFC電路。
【備注說明】工作模式改變包括電流模式、軟開與硬開、占空比、開關頻率狀態(tài)的等改變。
02、極限參數(shù)定位法
由于開關電源產(chǎn)品的特性,同一個噪聲頻點可能來自不同的電路模塊,給問題的定位帶來很多困難,有時很難區(qū)分,而對功率開關器件增加極限參數(shù),可以幫助我們快速定位干擾源的具體位置。
【備注說明】:極限參數(shù)定位法主要針對功率開關器件、比如功率開關MOS管、開關二極管的吸收參數(shù)、驅動信號參數(shù)等。
03、環(huán)路改變法
高頻電流環(huán)路面積大小對輻射騷擾場強發(fā)射影響巨大,縮小環(huán)路面積,降低環(huán)路中的高頻電流是解決環(huán)路輻射問題的重要方法。PCB Layout完成后,通常信號環(huán)路面積就已經(jīng)確定,而改變環(huán)路面積大小的最簡單方法就是增加高頻旁路電容,縮小高頻環(huán)路。而降低環(huán)路中高頻電流最簡單的方法就是在環(huán)路中增加高頻磁珠,衰減環(huán)路中的高頻電流。
【備注說明】高頻旁路電容要根據(jù)噪聲頻率選擇合適的電容,且需了解要旁路的高頻電流環(huán)路路徑軌跡;抑制環(huán)路中高頻電流時,需要選擇對應噪聲頻點衰減較大的磁珠。
04、電壓電流波形定位法
開關電源部分的寬帶噪聲很多來源于寄生振蕩,寄生振蕩在電壓與電流波形上往往有明顯體現(xiàn)。通過量測電壓與電流波形,觀察電壓電流波形振蕩頻率與輻射騷擾場強測試的頻率是否相對應,并增加對策來抑制電壓電流振蕩頻率,再測試確認噪聲頻點改善情況。
【備注說明】:寄生振蕩通常是由器件寄生參數(shù)與PCB Layout寄生參數(shù)產(chǎn)生,而通過改變器件寄生參數(shù),或者改變PCB Layout寄生參數(shù)可以抑制寄生振蕩。改變器件寄生參數(shù)可以通過更換器件,增加吸收電路來實現(xiàn)。