从浪涌抗扰度的角度设计EMC前级电路

　　三、实例分析

　　背景：以某型号的电源模块为例，该模块是周立功致远电子为某客户定制的电源模块，输入85VAC~350VAC，且EMC前级电路电路嵌入到模块中。抗浪涌要求差模电压3KV，共模电压6KV。更换更大的保险丝后可承受6KV差模电压。其前级原理图及对应实物图如图2所示

　　图2 实例原理图与实物图

　　1.差模浪涌测试

　　压敏电阻选型时，首先应使最大允许电压略大于350V，此电压等级压敏电阻最大钳位电压为1000V左右(50A测试电流下)。其次在差模路径上，等效于一个内阻为2Ω、脉冲电压为6KV的电压源与压敏电阻串联，则峰值电流约为(6KV-1KV)/2Ω=2500A。最终选择了681KD14作为压敏电阻。其峰值电流为4500A，最大允许工作电压385VAC，最大钳位电压1120V。

　　不必担心，因为共模电感中未耦合的部分，在差模路径中作为差模电感，将分得部分电压，事实上，在共模电感后级，电路已得到保护，经试验验证，整流二极管选择常用的1N4007即可。

　　2.共模浪涌测试

　　当对ACL-PE或ACN-PE测试6KV浪涌时，即共模浪涌试验，共模路径等效为一个内阻约为12Ω，脉冲电压为6KV的电压源与共模电感、Y电容串联。因为Y电容选择Y1等级电容，其耐压较高，6KV共模浪涌的能量不足以使其损坏，因此仅需保证PE布线与其他布线保持一定间接，即可很容易地通过共模浪涌测试。

　　但是，因为浪涌测试时共模电感两端将产生高压，出现飞弧。若与周围器件间距较近，可能使周围器件损坏。因此可在其上并联一个放电管或压敏电阻限制其电压，从而起到灭弧的作用。如图中MOV2所示。

　　另一种办法是在PCB设计时，在共模电感两端加入放电齿，使得电感通过两放电尖端放电，避免通过其他路径放电，从而使得对周围和后级器件的影响减到最小。如图3是广州致远电子股份有限公司型号为PA1HBxOD-10W的电力电源模块PCB在共模电感处加入的放电齿的实物图。

　　图3 放电齿实物图

　　四、总结

　　EMC试验通常实践性很强，但如果我们掌握一些基本原理，在设计EMC前级电路时，将更有方向进行试验，从而缩短项目开发的时间。本文章结合了一个简单的实例，从浪涌试验的角度介绍了前级电路器件选型和典型电路，在以后的文章中我们将继续更深入的探讨抗浪涌电路相关内容，并从其他EMC性能指标的角度来设计EMC前级电路。