電源適配器的傳導騷擾超標案例分析

2020-03-21 11:27:50譚書軍

通信電源技術 2020年3期

譚書軍

（重慶賽寶工業技術研究院，重慶 401332）

1 傳導騷擾測試標準

傳導騷擾的法規因產品類別的不同，其所適用之標準也不同，一般是使用歐洲的EN-55032、美國的FCC part15和中國的GB/T9254等標準來定義其限值線，又可以區分為CLASS A與CLASS B兩種標準，CLASS A為產品在商業與工業區域使用，CLASS B為產品在住宅及家庭區域使用，本文的案例產品應用于IT產品的電源適配器，傳導騷擾測試頻段為150 kHz～ 30 MHz，產品測試的標準限值如表1所示[1]。其中，在過渡頻率（0.5 MHz和5 MHz）處應采用較低的限值；在0.15～0.5 MHz頻率范圍內，限值隨頻率的對數呈線性減小。

表1 電源適配器測試的標準限值

2 傳導騷擾測試原理

傳導騷擾主要是電子設備產生的干擾信號通過導電介質或公共電源線互相產生的干擾，按傳輸方式分為共模干擾和差模干擾。傳導騷擾測試主要設備需要EMI接收機和人工電源網絡，并在GB/T 6113.102—2018《無線電騷擾和抗擾度測量設備和測量方法規范》中規定了50 Ω/50 μH V型人工電源網絡的要求，同時EMI接收機還需同時具備準峰值和平均值檢波能力。

在傳導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地的噪聲，在使用交流電源的電氣設備的輸入端都存在這種噪聲，兩者對地的相位保持同相。即相線與地和中線與地間存在的電磁干擾信號稱為共模干擾信號。差模干擾又稱線路間噪聲，存在于交流線路和中性導線中，二者相位差為180°，把L線和N線之間存在的干擾信號稱作差模干擾信號。

3 電源適配器傳導騷擾初次測試結果

電源適配器是為各種路由器、機頂盒、光貓提供電能的必須品，但在設計初期很多廠家沒有遵循電磁兼容設計的原則或者出于對成本上的考慮，結果經常超標。圖1和圖2是某款電源適配器的摸底曲線圖[2]。

圖1 傳導騷擾測試曲線（L）

4 對不合格曲線進行分析

通過對曲線的分析，不能滿足要求的頻段主要在150 kHz～30 MHz，超過限值15 dB左右，不合格的問題初步估計主要是來自共模電流過大，導致適配器的整個頻段超標。

圖2 傳導騷擾測試曲線（N）

通過對適配器的布線進行分析（見圖3），發現在適配器的前端缺少濾波電路，從而引起共模電流過大，引起整段曲線超標。在初級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，這兩個線圈繞在同一鐵芯上，匝數和相位都相同（繞制反向）。這樣，當電路中的正常電流流經共模電感時，電流在同相位繞制的電感線圈中產生反向的磁場而相互抵消，此時正常信號電流主要受線圈電阻的影響（和少量因漏感造成的阻尼）；當有共模電流經過線圈時，由于共模電流的同向性，會在線圈內產生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現為高阻抗，產生較強的阻尼效果，以此衰減共模電流，達到濾波的目的。