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上海腾桦电气设备有限公司
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西门子s7300模块338-4BC01-0AB0*批发
：李 工（）竭诚为您服务
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Q1和Q2的波形Q1和Q2的波形图2.Q1和Q2的波形In=2IdSin(nπd)/nπd×Sin(nπtr/T)/nπtr/T(1)其中，n是谐波级次，T
是周期，I是波形的峰值电流强度，d是占空比，而tr是tr或tf的小值。
我们发现，对于一个类似的波形，其上升和下降时间会直接影响谐波振幅或傅里叶系数(In)。在实际应用中，极有可能
会同时遇到奇次和偶次谐波发射。如果只产生奇次谐波，那么波形的占空比必须精确为50%。而实际情况中极少有这样的占空
比精度。
谐波系列的电磁干扰幅度受Q1和Q2的通断影响。在测量漏源电压VDS的上升时间tr和下降时间tf，或流经Q1和Q2的电流上
升率di/dt时，可以很明显看到这一点。这也表示，我们可以很简单地通过减缓Q1或Q2的通断速度来降低电磁干扰水平。
事实正是如此，延长开关时间的确对频率高于f=1/πtr的谐波有很大影响。不过，此时必须在增加散热和降低损耗间进
行折中。尽管如此，对这些参数加以控制仍是一个好方法，它有助于在电磁干扰和热性能间取得平衡。具体可以通过增加一
个小阻值电阻(通常小于5Ω)实现，该电阻与Q1和Q2的栅极串联即可控制tr和tf，你也可以给栅极电阻串联一个“关断二极管
”来控制过渡时间tr或tf(见图3)。
这其实是一个迭代过程，甚至连经验丰富的电源设计人员都使用这种方法。我们的终目标是通过放慢晶体管的通断
速度，使电磁干扰降低至可接受的水平，同时保证其温度足够低以确保稳定性。用关联二极管来控制过渡时间用关联二极管
来控制过渡时间图3.用关联二极管来控制过渡时间开关节点的物理回路面积对于控制电磁干扰也非常重要。
通常，出于PCB面积的考虑，设计者都希望结构越紧凑越好，但是许多设计人员并不知道哪部分布局对电磁干扰的影响上
海腾桦电气设备有限公司。回到之前的降压稳压器例子上，该例中有两个回路节点(如图4和图5所示)，它们的尺寸会直接影
响到电磁干扰水平。
降压稳压器模型1降压稳压器模型1图4.降压稳压器模型1降压稳压器模型2降压稳压器模型2图5.降压稳压器模型2Ott关于
不同模式电磁干扰水平的公式(2)示意了回路面积对电路电磁干扰水平产生的直接线性影响。
E=263×10-16(f2AI)(1/r)(2)辐射场正比于下列参数：涉及的谐波频率(f，单位Hz)、回路面积(A，单位m2)、电流(I)和
测量距离(r，单位m)。此概念可以推广到所有利用梯形波形进行电路设计的场合，不过本文仅讨论电源设计。
参考图4中的交流模型，研究其回路电流流动情况：起点为输入电容器，然后在Q1导通期间流向Q1，再通过L1进入输出电
容器，后返回输入电容器中。当Q1关断、Q2导通时，就形成了第二个回路。之后存储在L1内的能量流经输出电容器和Q2，
如图5所示。
这些回路面积控制对于降低电磁干扰是很重要的，在PCB走线布线时就要预先考虑清器件的布局问题。当然，回路面积能
做到多小也是有实际限制的。从公式2可以看出，减小开关节点的回路面积会有效降低电磁干扰水平。如果回路面积减小为原
来的3倍，电磁干扰会降低9.5dB，如果减小为原来的10倍，则会降低20dB。
设计时，上海腾桦电气设备有限公司从小化图4和图5所示的两个回路节点的回路面积着手，细致考虑器件的布局问题
，同时注意铜线连接问题。尽量避免同时使用PCB的两面，因为通孔会使电感显着，进而带来其他问题。恰当放置高频输入和
输出电容器的重要性常被忽略。
若干年以前，我所在的公司曾把我们的产品设计转让给国外制造商。结果，我的工作职责也发生了很大变化，我成了一
名顾问，帮助电源设计新手解决文中提到的一系列需要权衡的事宜及其他众多问题。这里有一个含有集成镇流器的离线式开
关的设计例子：设计人员希望降低终功率级中的电磁干扰。
简单地将高频输出电容器移动到更靠近输出级的位置，其回路面积就大约只剩原来的一半，而电磁干扰就降低了
约6dB。而这位设计者显然不太懂得其中的道理，他称那个电容为“魔法帽子”，而事实上我们只是减小了开关节点的回路面
积。
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