反激式开关电源EMI设计与整改（2）
反激电源传导分析模型
案例：如图1所示，5V2A充电器因PCB布线不同造成传导结果6dB以上差异。
图1 PN8370 5V2A充电器PCB布线
由该案例可引出反激电源传导定量分析的关键因素：
干扰源：开关节点（如PN8370的SW脚）；
路径：分布电容(如SW脚至输入整流回路)，容量与金属极板面积成正比、距离成反比；
形式：位移电流，由安培-麦克斯韦全电流定理可知变化电场可产生位移电流。
忽略PCB布线引起的分布电容，采用图2所示变压器结构，反激电源的传导分析模型如图3所示。
图2 变压器结构
图3 反激电源EMI传导分析模型(无散热器)
由反激电源EMI传导分析模型可知：
Q1、D2、D3为开关干扰源，dV/dt、di/dt变化显著；
变压器寄生电容Csp、Csa、Cssh、Csc为共模噪声提供通路；由于屏蔽绕组及磁芯接初级参考地，寄生电容Cpc、Cpsh、Cash已转化为差模干扰回路，EMI影响忽略；
由于干扰源（Q1、D2、D3）流过寄生电容（Csp、Csa、Cssh、Csc）的电流方向不一致，可调整变压器结构使得合成共模电流最小。
变压器优化设计方法
相比差模噪声，由于共模噪声频段宽（1M-1GHz）且滤波器衰减作用有限，因此反激变压器EMI设计以减小共模噪声为主。反激电源的共模噪声分析模型如图4所示，根据示波器测量的平台电压幅值优化变压器结构及屏蔽圈数，直至干扰平台电压幅值在2V以内。
图4 反激电源共模噪声分析模型
我们以PN8370 12V1A适配器为例说明共模噪声与传导的关系，变压器初级：0.21mm*102Ts；屏蔽：0.21mm*12Ts；辅助：0.21mm*12Ts；次级：0.5mm*10Ts。共模噪声与传导测试结果如图5所示。
图5 共模噪声与传导测试结果1
屏蔽圈数由12Ts调整至15Ts，共模噪声与传导测试结果如图6所示。
图6 共模噪声与传导测试结果2
由实验结果可见，共模噪声与传导有着密切关系，根据工程经验：合理PCB布线，共模平台干扰电压控制在2V以内，为传导达标的充分条件，辐射达标的必要条件。
EMI滤波器选取
A. 输入滤波器选取如图7所示：
（a）适应于无接地要求18W以内反激电源
（b）适应于有接地要求18W以内反激电源
（c）适应于18W以上反激电源
图7 典型输入EMI滤波器
B. Y电容的选取：
Y电容容量远大于变压器寄生电容，可将流过变压器共模电流旁路为差模电流，改善EMI；
Y电容容量会影响辐射及漏电流，需满足EMI及安规要求。
Y电容回路为辐射干扰源之一，应尽量缩短，并与初级信号回路分开，以免EMS能力降低。
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