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  • 緊湊型180W開關(guān)電源的傳導(dǎo)測試案例分析
    緊湊型180W開關(guān)電源的傳導(dǎo)測試案例分析
  • 緊湊型180W開關(guān)電源的傳導(dǎo)測試案例分析
  •   發(fā)布日期: 2018-08-14  瀏覽次數(shù): 1,299

    老師,interleave-pfc和LLC架構(gòu),150kHz和200kHz傳導(dǎo)有問題,滿載pfc工作頻率在100k,LLC的工作頻率在80kHz,現(xiàn)在主要是200KHZ這里超標(biāo);工作發(fā)熱后!請問一下能給點(diǎn)意見嗎?謝謝。

    1.項(xiàng)目參考原理圖如下:

    2.測試傳導(dǎo)曲線如下:

    通過上面的測試傳導(dǎo)曲線可以看出:傳導(dǎo)在低頻部分時(shí)<1MHZ時(shí)主要是差模干擾為主;進(jìn)行EMI的快速設(shè)計(jì)和驗(yàn)證最簡單的方法,優(yōu)化一下輸入濾波器的參數(shù)就能搞定設(shè)計(jì);比如對于差模干擾,我們可以增加X電容容量,調(diào)整差模電感,適當(dāng)增加共模電感的感量都可以通過設(shè)計(jì)!但這個(gè)項(xiàng)目顯然有點(diǎn)異常,其初始測試時(shí)傳導(dǎo)沒有超標(biāo),工作發(fā)熱后超標(biāo)5dB; 由此要搞清楚超標(biāo)的原理再進(jìn)行對策分析!

    3.分析輸入EMI 濾波電路及關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì):

    進(jìn)行上述相關(guān)測試結(jié)果反饋:第一顆是900uH第二顆是14mH現(xiàn)在是產(chǎn)品開熱才會變差剛開始測的時(shí)候 大概有-5dB 溫度熱起來后 200KHZ 這里就慢慢變差了其他頻段沒問題 ;我把第二顆改到18mH 沒有幫助!

    測試優(yōu)化:將第一顆改到1.5mH 再把x電容改為1.5uF就可以解決!

    機(jī)理分析:測試一下系統(tǒng)的的第一級&第二級的共模電感,它的溫升差異或溫度變化情況;再或者兩個(gè)共模電感工作起來后溫度均會很高!

    1.跟電路板的安裝和系統(tǒng)散熱有關(guān)系。同時(shí)根據(jù)電流的方向:用右手法則 判斷一下 兩個(gè)共模電感的磁場方向。

    2.2級共模電感 理論上的設(shè)計(jì)安裝溫度 不會超過5度左右

    3. 檢查產(chǎn)品的第一級 和 第二級的共模 電感 在PCB上的封裝是否一樣?

    看是否有可能將電感量大的放在第一級,后面放小的。 調(diào)換一下位置!

    檢查產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)情況發(fā)現(xiàn)是適配器的結(jié)構(gòu),空間體積??;散熱是較大的問題!即共模電感封裝不一樣第一顆是13*7*5   第二顆是22*14*10 如下圖:

    設(shè)計(jì)師反饋系統(tǒng)的確認(rèn)溫度兩共模電感溫度差不多 但是高溫的時(shí)候已經(jīng)到105度了,還有上升的趨勢!

    A.進(jìn)行共模電感的設(shè)計(jì)規(guī)格參數(shù)分析:

    900uH-0.75mm

    14mH-0.8mm

    通過提供的共模電感的參數(shù)情況我確認(rèn)共模電感的電流及磁芯選用,沒有問題;共模電感工作理論上是不會有這么高的溫度!進(jìn)行系統(tǒng)的這個(gè)熱源分析:散熱器旁邊那顆小的是共模 大的也是共模最左邊的是BD后面的差模;小環(huán)是雙線并繞那么測試的共模電感的溫度 是由于PFC電感和LLC變壓器 熱輻射引起的。這個(gè)有可能 因?yàn)槭菬o風(fēng)的設(shè)計(jì)!系統(tǒng)整體的溫度都很高!!

    高溫會帶來共模電感的哪些細(xì)節(jié)參數(shù)的變化?分析如下:

    共模感用的磁芯材料的溫度特性分析

    由下圖可知導(dǎo)磁率ui到某個(gè)溫度范圍的時(shí)候會急劇下降!

    結(jié)論:溫度特性會影響共模電感材料的導(dǎo)磁率;從而影響共模電感的阻抗特性!

    共模電感的磁芯 受溫度變化 其導(dǎo)磁率發(fā)生變化;其電感量隨著溫度的變化而變化下降!從測試的曲線主要是低頻的影響最大;用下面的方法改善:

    1.把前級的X電容 再增大,增加到1.5uF/2uF

    2.把整流后的差模 電感L1的感量再增大

    3.最好的優(yōu)化方法更改第一級的共模電感為1.5mH-5mH留有足夠的設(shè)計(jì)裕量!

    4.如果有條件能降低系統(tǒng)的溫度設(shè)計(jì)還能帶來更好的可靠性設(shè)計(jì)問題!

    實(shí)際的測試結(jié)果:

    在實(shí)際測試時(shí)將第一級的共模電感改成1.5mH 再配合x電容改大 效果ok!

    總結(jié):

    我的EMI的傳導(dǎo)的快速設(shè)計(jì)理論:還是推薦伙伴們,優(yōu)化EMI濾波器來搞定設(shè)計(jì)!在散熱條件不佳的情況下,要注意高溫對磁性參數(shù)的影響;

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    開關(guān)電源:EMC的分析與設(shè)計(jì)

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