电源适配器的电磁兼容传导骚扰对策案例分析

卓存明，陈启春

（1.国家数字电子产品质量监督检验中心，深圳 518055；2.深圳市计量质量检测研究院，深圳 518055）

电源适配器被广泛应用于很多电子产品。其电磁兼容问题越来越倍受大家关注。尤其是便携式的产品采用的电源，在国抽，省抽，市抽中，传导骚扰不合格占的比例较大，本文通过对其一款便携式通讯产品的电源适配器的对策，且从对策前后电磁兼容的角度进行分析，提出合理的对策方案，以便对同类的研发企业在研发过程中有所帮助。

1 传导骚扰的测试原理

人工电源网络和测量接收机是传导骚扰电压测试的主要设备，传导骚扰测试系统布置图如图1所示。CISPR 16-1-2 标准中规定了在 0.15～30 MHz 频率范围内采用 50Ω/50μH V 型人工电源网络。此外测量接收机还需同时具备准峰值和平均值检波能力。

电源线的传导骚扰测试可以等效为图1所示的测量电路图。

图1

1.1 电源线上的差模和共模骚扰

电源线上的电磁骚扰一般分为两类，共模扰信号和差摸骚扰信号。对任何电源系统内的传导骚扰信号，都可用共模和差模骚扰信号来表示，并且可把共模骚扰信号Ic和差模骚号Id看作独立的骚扰源，这样可以把L-E，N-E和L-N看作独立的网络端口，以便分析电源传导骚扰的影响因素和有关的抑制措施。

图2

1.2 通讯类电源传导骚扰限值（见表1）

表1 传导骚扰电压限值

2 电源适配器摸底测试结果

电源适配器是通讯类产品提供电能的必需品，但是在其设计初期没有对相关的电磁兼容进行整理的考虑，必将产生相关的电磁兼容问题，通过电网干扰周围的设备的正常工作。下图是一款电源适配器的摸底测试图。

2.1 电源适配器L传导测试数据（见图3）

2.2 电源适配器N传导骚扰测试数据（见图4）

图3

图4

3 对出现的问题进行分析

通过上述图形分析，不能满足要求的频段在150Khz-10Mhz之间，根据前面的分析，不合格的问题主要是来自于差摸成分引起，差摸严重超标，导致在电源适配里向共模转换，造成整个频段超标。

3.1 电源适配的布线进行分析

通过对适配器的布线进行分析，现在存在的Y电容，在初次级之间形成了一个很大的环路，图中画红圈的地方是Y电容的位置，环的的大小见图中黑色曲线所形成的位置所示。

3.2 差摸和共模的转变

共模电流可能与所设计的信号源无关，也可能共模电流中的一部分与信号电流有关。

当存在两个不同的阻抗的信号线时，差摸和共模就可以互相转变，对于RF，这些阻抗主要是由与走线的物理布线相关的导线和Y电容决定。对于大部分的PCB板布线来说，设计工程师主要控制网络中的寄生电容和电感，使其最小，从而避免差摸和共模电流的产生。另外上述标出的环路面积过大，造成差摸成本严重超标，根据上述的描述，差摸还会向共模转化，根据此分析和本人的经验，决定改变Y电容的位置。

4 对策措施

根据上述的理论分析，将调整电源适配中Y电容的位置，减小环路面积，这样初次级之间的环路面积大大减小，环路面积减小，会引起差摸干扰变小，差摸向共模转化的成分也减小，改变后见图6。

6 对策后测试结果

对改变电容位置后的测试结果如下：

图5

图6

6.1 电源L线测试数据（见图7）

图7 电源线L测试结果图

6.2 电源N线测试数据（见图8）

图8 电源线N测试结果图

7 结束语

便携式电源适配器在设计时，不仅要对原理图进行设计同时，而且也要在PCB板的设计时，元器件的摆放，环路面积的控制也至关重要，只有在设计时，全方位进行考虑，这样才能保证生产出的适配器才能满足电磁兼容的要求。