從浪涌抗擾度的角度設(shè)計EMC前級電路

　　三、實例分析

　　背景：以某型號的電源模塊為例，該模塊是周立功致遠(yuǎn)電子為某客戶定制的電源模塊，輸入85VAC~350VAC，且EMC前級電路電路嵌入到模塊中。抗浪涌要求差模電壓3KV，共模電壓6KV。更換更大的保險絲后可承受6KV差模電壓。其前級原理圖及對應(yīng)實物圖如圖2所示

　　圖2 實例原理圖與實物圖

　　1.差模浪涌測試

　　壓敏電阻選型時，首先應(yīng)使最大允許電壓略大于350V，此電壓等級壓敏電阻最大鉗位電壓為1000V左右(50A測試電流下)。其次在差模路徑上，等效于一個內(nèi)阻為2Ω、脈沖電壓為6KV的電壓源與壓敏電阻串聯(lián)，則峰值電流約為(6KV-1KV)/2Ω=2500A。最終選擇了681KD14作為壓敏電阻。其峰值電流為4500A，最大允許工作電壓385VAC，最大鉗位電壓1120V。

　　不必?fù)?dān)心，因為共模電感中未耦合的部分，在差模路徑中作為差模電感，將分得部分電壓，事實上，在共模電感后級，電路已得到保護(hù)，經(jīng)試驗驗證，整流二極管選擇常用的1N4007即可。

　　2.共模浪涌測試

　　當(dāng)對ACL-PE或ACN-PE測試6KV浪涌時，即共模浪涌試驗，共模路徑等效為一個內(nèi)阻約為12Ω，脈沖電壓為6KV的電壓源與共模電感、Y電容串聯(lián)。因為Y電容選擇Y1等級電容，其耐壓較高，6KV共模浪涌的能量不足以使其損壞，因此僅需保證PE布線與其他布線保持一定間接，即可很容易地通過共模浪涌測試。

　　但是，因為浪涌測試時共模電感兩端將產(chǎn)生高壓，出現(xiàn)飛弧。若與周圍器件間距較近，可能使周圍器件損壞。因此可在其上并聯(lián)一個放電管或壓敏電阻限制其電壓，從而起到滅弧的作用。如圖中MOV2所示。

　　另一種辦法是在PCB設(shè)計時，在共模電感兩端加入放電齒，使得電感通過兩放電尖端放電，避免通過其他路徑放電，從而使得對周圍和后級器件的影響減到最小。如圖3是廣州致遠(yuǎn)電子股份有限公司型號為PA1HBxOD-10W的電力電源模塊PCB在共模電感處加入的放電齒的實物圖。

　　圖3 放電齒實物圖

　　四、總結(jié)

　　EMC試驗通常實踐性很強(qiáng)，但如果我們掌握一些基本原理，在設(shè)計EMC前級電路時，將更有方向進(jìn)行試驗，從而縮短項目開發(fā)的時間。本文章結(jié)合了一個簡單的實例，從浪涌試驗的角度介紹了前級電路器件選型和典型電路，在以后的文章中我們將繼續(xù)更深入的探討抗浪涌電路相關(guān)內(nèi)容，并從其他EMC性能指標(biāo)的角度來設(shè)計EMC前級電路。