大功率电源EMC设计挑战

电源工程师在进行电源模块开发时，对于电源电路器件参数的计算和选型以及电源控制都比较得心应手，但对于电源EMC设计较为头疼，尤其是中大功率电源（相对正激或者反激为基础的小功率电源，一般功率等级在3~4kW）。那中大功率电源EMC设计的难点到底在哪呢？为何会让很多电源工程师抓心挠肺呢？下面小编为大家从噪声源和耦合路径两个方面做详细分析。

一|噪声源分析

从噪声源端分析，对于大功率电源，其输入电流一般都比较大，一般能达到50多安培。输入电流越大，电源输入端的输入电流脉冲也越大，导致在电源输入电容上引起的差模电压也越大，这对差模噪声的抑制产生了挑战。对于共模噪声，当电源工作在连续状态下时，输出负载变化时，其开关管两端的电压波形变化较较小，因此共模电压变化很小。但对于大功率电源，单个拓扑电路较能承受如此大的功率，一般会采用多个电路并联来实现功率输出，这样会增大共模噪声源的数量。总的来说，大功率电源，差模噪声和共模噪声一般都比较大。

二|耦合路径分析

从耦合路径分析，耦合路径包括传导和空间耦合。对于传导路径，主要是EMI滤波器对噪声的抑制能力。由于输入电流较大，共模电感为满足一定的温升，线圈的铜线必须满足一定的线径，而受限于空间体积的大小，共模电感又不能做很大，因此只能减小共模电感的感量。大功率电源在PCB布线时，要求主功率电源走线短而粗，在追求PCB层数最低的情况下，X\Y电容布局走线往往不能达到最佳去耦效果。两者相结合，往往导致滤波器的插损不足。对于空间耦合，大功率电源的电感和变压器线圈上流过的高频电流较大，其在空间内产生的近场磁性干扰较大，在电源输入电路和共模电感上耦合的噪声会增大，最终导致测得的传导噪声较大。

三|结语

综上所述，大功率电源在干扰源和耦合路径两个方面都有所恶化，因此对电源EMC的设计提出了更大的挑战。对于大功率电源的EMC设计，在布局走线要格外注意，一些电源主动降噪的措施要多预留，尽最大可能把风险降到最低。