电源适配器的传导骚扰超标案例分析

2020-03-21谭书军

通信电源技术 2020年3期

谭书军

（重庆赛宝工业技术研究院，重庆 401332）

1 传导骚扰测试标准

传导骚扰的法规因产品类别的不同，其所适用之标准也不同，一般是使用欧洲的EN-55032、美国的FCC part15和中国的GB/T9254等标准来定义其限值线，又可以区分为CLASS A与CLASS B两种标准，CLASS A为产品在商业与工业区域使用，CLASS B为产品在住宅及家庭区域使用，本文的案例产品应用于IT产品的电源适配器，传导骚扰测试频段为150 kHz～ 30 MHz，产品测试的标准限值如表1所示[1]。其中，在过渡频率（0.5 MHz和5 MHz）处应采用较低的限值；在0.15～0.5 MHz频率范围内，限值随频率的对数呈线性减小。

表1 电源适配器测试的标准限值

2 传导骚扰测试原理

传导骚扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生的干扰，按传输方式分为共模干扰和差模干扰。传导骚扰测试主要设备需要EMI接收机和人工电源网络，并在GB/T 6113.102—2018《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范》中规定了50 Ω/50 μH V型人工电源网络的要求，同时EMI接收机还需同时具备准峰值和平均值检波能力。

在传导骚扰中主要干扰有共模干扰和差模干扰，共模干扰又称为线路对地的噪声，在使用交流电源的电气设备的输入端都存在这种噪声，两者对地的相位保持同相。即相线与地和中线与地间存在的电磁干扰信号称为共模干扰信号。差模干扰又称线路间噪声，存在于交流线路和中性导线中，二者相位差为180°，把L线和N线之间存在的干扰信号称作差模干扰信号。

3 电源适配器传导骚扰初次测试结果

电源适配器是为各种路由器、机顶盒、光猫提供电能的必须品，但在设计初期很多厂家没有遵循电磁兼容设计的原则或者出于对成本上的考虑，结果经常超标。图1和图2是某款电源适配器的摸底曲线图[2]。

图1 传导骚扰测试曲线（L）

4 对不合格曲线进行分析

通过对曲线的分析，不能满足要求的频段主要在150 kHz～30 MHz，超过限值15 dB左右，不合格的问题初步估计主要是来自共模电流过大，导致适配器的整个频段超标。

图2 传导骚扰测试曲线（N）

通过对适配器的布线进行分析（见图3），发现在适配器的前端缺少滤波电路，从而引起共模电流过大，引起整段曲线超标。在初级常用的滤波方法就是增加共模电感，在共模电感的滤波电路中，La和Lb就是共模电感线圈，这两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同（绕制反向）。这样，当电路中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响（和少量因漏感造成的阻尼）；当有共模电流经过线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。