浅谈非隔离式电源的共模电流

图 2 100 fF 可导致超出 EMI 限制

上升时间控制通过降低电源的开关速度来限制高频谱，最适合解决 10MHz 以上的 EMI 问题。减小开关节点的寄生电容很容易，只需最小化蚀刻面积或者使用屏蔽材料。该节点到整流电源线路的电容，不会形成共模电流，因此您可以将导线埋入多层型印制线路板 (PWB)，从而减少大量不需要的电容。但是，您无法彻底消除它，因为 FET 漏极和电感仍然余留有电容。图 2 给出了一幅曲线图，引导您逐步计算 EMI 频谱。第一步是计算电压波形（红色）的频谱。通过计算漏电压波形的傅里叶级数，或者只需计算基本分量然后对包线取近似值（1除以调和数和基本分量），便可完成上述计算。在高频完成进一步的调节（1/ （pi *上升时间）），如7MHz以上频率所示。下一步，用该电压除以寄生电容的电抗。有趣的是，低频辐射为扁平稳定状态，直到频率穿过由上升时间设定的极点为止。最后，CISPR B 类规定也被绘制成图。仅 0.1 pF 的寄生电容和一个高压输入，辐射就已接近于规定值。

EMI 问题也存在于更高的频率，原因是输入线路传输共振引起的电路共振和辐射。共模滤波可以帮助解决这些问题，因为在 C_Stray2存在大量的电容。例如，如果电容大小为 20 pF，则其在 5MHz 下阻抗低于 2 K-Ohms。我们可以在电路和50 Ohm 测试电阻器之间增加阻抗足够高的共模电感，以降低测得辐射。更高频率时，也是如此。

总之，使用高压、非隔离式电源时，共模电流会使 EMI 辐射超出标准规定。在一些双线式设计中（无基底连接），解决这个问题尤其困难，因为有许多高阻抗被包含在内。解决这个问题的最佳方法是最小化寄生电容，并对开关频率实施高频脉动。频率更高时，电路其余部分的分散电容的阻抗变小，因此共模电感可以同时降低辐射发射和传导发射。