5.3 PWM切換邊緣和并發(fā)振鈴

　　為電阻電容二極管(RCD)電路(R1、C1和D1)，具有兩個(gè)作用，首先，C1能減慢Q1在關(guān)斷時(shí)集電極電壓的上升時(shí)間(平滑、減小輻射EMI);其次，它將輸入電壓維持在2VCC，即不超過(guò)開關(guān)MOSFET的擊穿電壓。在C1夠大的情況下，上升的集電極電壓和下降的集電極電流相交于很低的位置，因此能大幅降低晶體管的功耗。

　　C2和R2的振鈴電路(ringing circuitry)也很重要，用于減小變壓器初級(jí)的振鈴，該振鈴是在MOSFET釋放輸入電壓的電源時(shí)所引起。

　　作為第一個(gè)試點(diǎn)，以下是確定C2和R2值的一個(gè)方法：

　　(1)確定振鈴波形的頻率并計(jì)算周期;

　　(2)將第一步確定的周期乘以5;

　　(3)設(shè)定電阻的數(shù)值(通常小于100R);

　　(4)使用第二步獲得的數(shù)值除以第三步確定的電阻

　　使用電阻R2和電容C2網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是降低振鈴，但缺點(diǎn)是透過(guò)電容器C2的高頻紋波會(huì)以熱方式耗散在電阻R2上。如果降低噪音比效率來(lái)得重要，則可采用，否則會(huì)降低效率。

　　6、印刷電路板設(shè)計(jì)指南

　　(1)要適當(dāng)?shù)胤胖煤痛_定組件的方向;

　　(2)如果使用散熱器，務(wù)必將其接地;

　　(3)可能需要使用組件屏蔽;

　　(4)共享模式電容器的ESR值要小，并縮短接地的引線長(zhǎng)度;

　　(5)如果在變壓器上跨接緩沖器電路來(lái)減慢MOSFET開關(guān)關(guān)斷的上升時(shí)間，請(qǐng)記得要縮短漏極和兩個(gè)源級(jí)變壓器引線端的跡線長(zhǎng)度。可能的話，將緩沖器電路設(shè)在兩個(gè)初級(jí)引線端之間;

　　(6)避免在接地板和電源板(如果使用)中使用插槽;

　　(7)在50MHz以下(要考慮PWM控制器的諧波)傳統(tǒng)的去耦方法是有效的?？稍诳拷麵C電源和接地引線端附近使用一或兩個(gè)去耦電容器(一般為0.1或0.01uF)?？紤]在IC和去耦電容之間形成的環(huán)路區(qū)域，并放置電容器將環(huán)狀區(qū)域縮至最小;

　　(8)使接地線盡可能的短及厚;

　　(9)避免跡線上出現(xiàn)尖角;

　　(10)在需要屏蔽的情況下，盡可能地將所有雜訊組件集中于同一區(qū)域;

　　(11)如果可以的話，使用多層印刷電路板。

　　7、醫(yī)療設(shè)備的安全性

　　對(duì)于應(yīng)用敏感的設(shè)備如醫(yī)療領(lǐng)域等，共享模式雜訊確實(shí)是個(gè)問(wèn)題。假如設(shè)備與病人接觸，系統(tǒng)總體漏電流會(huì)被限定為100uA以下，這意味著大多數(shù)電源設(shè)計(jì)人員需要將漏電流限制在20至40uA。為了滿足這項(xiàng)嚴(yán)格要求，醫(yī)療設(shè)備不會(huì)使用具電容器接地的共享模式濾波器。利用共享模式扼流圈，透過(guò)電容器(高頻雜訊被分流到底板地chassis ground而不是信號(hào)地)饋送到接地，并增加變壓器或在電源中隔離電源線，可以降低這些共享模式傳導(dǎo)的發(fā)射脈沖。醫(yī)療設(shè)備會(huì)使用 IEC950/UL1950 II類的安全標(biāo)準(zhǔn)。

　　8、結(jié)論

　　EMC是當(dāng)今系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的考慮因素，其規(guī)則會(huì)隨著時(shí)間而變得更加嚴(yán)格。記得在發(fā)生切換時(shí)，雜訊也會(huì)出現(xiàn)，無(wú)論是傳導(dǎo)雜訊還是輻射雜訊。本文介紹了能降低雜訊的電路板級(jí)技術(shù)。如果需要進(jìn)一步降低雜訊，尤其是在輻射方面，使用導(dǎo)電外殼是不錯(cuò)的選擇。當(dāng)然，這些方法會(huì)增加額外成本。設(shè)計(jì)工程師必需評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)符合性、安全符合性及最終產(chǎn)品的成本。