電源適配器的傳導(dǎo)騷擾超標(biāo)案例分析

譚書軍

（重慶賽寶工業(yè)技術(shù)研究院，重慶 401332）

1 傳導(dǎo)騷擾測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

傳導(dǎo)騷擾的法規(guī)因產(chǎn)品類別的不同，其所適用之標(biāo)準(zhǔn)也不同，一般是使用歐洲的EN-55032、美國(guó)的FCC part15和中國(guó)的GB/T9254等標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義其限值線，又可以區(qū)分為CLASS A與CLASS B兩種標(biāo)準(zhǔn)，CLASS A為產(chǎn)品在商業(yè)與工業(yè)區(qū)域使用，CLASS B為產(chǎn)品在住宅及家庭區(qū)域使用，本文的案例產(chǎn)品應(yīng)用于IT產(chǎn)品的電源適配器，傳導(dǎo)騷擾測(cè)試頻段為150 kHz～ 30 MHz，產(chǎn)品測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)限值如表1所示[1]。其中，在過(guò)渡頻率（0.5 MHz和5 MHz）處應(yīng)采用較低的限值；在0.15～0.5 MHz頻率范圍內(nèi)，限值隨頻率的對(duì)數(shù)呈線性減小。

表1 電源適配器測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)限值

2 傳導(dǎo)騷擾測(cè)試原理

傳導(dǎo)騷擾主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生的干擾，按傳輸方式分為共模干擾和差模干擾。傳導(dǎo)騷擾測(cè)試主要設(shè)備需要EMI接收機(jī)和人工電源網(wǎng)絡(luò)，并在GB/T 6113.102—2018《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法規(guī)范》中規(guī)定了50 Ω/50 μH V型人工電源網(wǎng)絡(luò)的要求，同時(shí)EMI接收機(jī)還需同時(shí)具備準(zhǔn)峰值和平均值檢波能力。

在傳導(dǎo)騷擾中主要干擾有共模干擾和差模干擾，共模干擾又稱為線路對(duì)地的噪聲，在使用交流電源的電氣設(shè)備的輸入端都存在這種噪聲，兩者對(duì)地的相位保持同相。即相線與地和中線與地間存在的電磁干擾信號(hào)稱為共模干擾信號(hào)。差模干擾又稱線路間噪聲，存在于交流線路和中性導(dǎo)線中，二者相位差為180°，把L線和N線之間存在的干擾信號(hào)稱作差模干擾信號(hào)。

3 電源適配器傳導(dǎo)騷擾初次測(cè)試結(jié)果

電源適配器是為各種路由器、機(jī)頂盒、光貓?zhí)峁╇娔艿谋仨毱?，但在設(shè)計(jì)初期很多廠家沒有遵循電磁兼容設(shè)計(jì)的原則或者出于對(duì)成本上的考慮，結(jié)果經(jīng)常超標(biāo)。圖1和圖2是某款電源適配器的摸底曲線圖[2]。

圖1 傳導(dǎo)騷擾測(cè)試曲線（L）

4 對(duì)不合格曲線進(jìn)行分析

通過(guò)對(duì)曲線的分析，不能滿足要求的頻段主要在150 kHz～30 MHz，超過(guò)限值15 dB左右，不合格的問(wèn)題初步估計(jì)主要是來(lái)自共模電流過(guò)大，導(dǎo)致適配器的整個(gè)頻段超標(biāo)。

圖2 傳導(dǎo)騷擾測(cè)試曲線（N）

通過(guò)對(duì)適配器的布線進(jìn)行分析（見圖3），發(fā)現(xiàn)在適配器的前端缺少濾波電路，從而引起共模電流過(guò)大，引起整段曲線超標(biāo)。在初級(jí)常用的濾波方法就是增加共模電感，在共模電感的濾波電路中，La和Lb就是共模電感線圈，這兩個(gè)線圈繞在同一鐵芯上，匝數(shù)和相位都相同（繞制反向）。這樣，當(dāng)電路中的正常電流流經(jīng)共模電感時(shí)，電流在同相位繞制的電感線圈中產(chǎn)生反向的磁場(chǎng)而相互抵消，此時(shí)正常信號(hào)電流主要受線圈電阻的影響（和少量因漏感造成的阻尼）；當(dāng)有共模電流經(jīng)過(guò)線圈時(shí)，由于共模電流的同向性，會(huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場(chǎng)而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強(qiáng)的阻尼效果，以此衰減共模電流，達(dá)到濾波的目的。

圖3 電源適配器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

5 改善后的結(jié)果

根據(jù)理論分析以及電路圖的布局，在電源初級(jí)部分增加濾波電路，即增加了型號(hào)EE8.3-25 mH的共模電感（見圖4），從而降低了共模電流，最后測(cè)試結(jié)果傳導(dǎo)騷擾曲線如圖5和圖6所示，滿足了標(biāo)準(zhǔn)要求。

6 結(jié) 論

本文分析了一個(gè)電源適配器的傳導(dǎo)騷擾超標(biāo)案例，以供參考。

圖4 電源適配器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（改）

圖5 傳導(dǎo)騷擾測(cè)試曲線（L）（改善后）

圖6 傳導(dǎo)騷擾測(cè)試曲線（N）（改善后）