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1. Flyback輻射干擾背景

(相關(guān)資料圖)

開關(guān)電源中功率開關(guān)管工作時(shí)產(chǎn)生的瞬變電壓和瞬變電流是形成電磁干擾的根本源頭。

對(duì)于有較長輸入/輸出線纜的隔離型開關(guān)電源來講，這些電壓、電流跳變會(huì)通過多種寄生和耦合效應(yīng)流到輸入/輸出線纜上，使得長線纜成為開關(guān)電源30MHz-200MHz低頻段遠(yuǎn)場輻射發(fā)射的主要形成因素。

Flyback 開關(guān)電源主電路

2. Flyback輻射干擾預(yù)測

2.1 輻射干擾預(yù)測方法

Flyback電源主電路還包括電容、電阻無源器件、PCB連線、開關(guān)有源器件等，進(jìn)行高頻建模。

對(duì)無源器件采用先進(jìn)行100kHz到200MHz 阻抗測試，然后用傳統(tǒng)高頻電路模型的進(jìn)行擬合；

開關(guān)電源PCB連線的高頻模型通過CST PCB Studio軟件提取其PEEC模型；

對(duì)開關(guān)電源中的MOSFET和二極管器件，采用 CST Design Studio 中相應(yīng)型號(hào)的宏模型。

2.2 CST中Flyback高頻模型

Flyback EMI高頻模型

2.3 干擾源波形驗(yàn)證

通過對(duì)比輻射干擾源頭MOSFET、二極管的電壓/電流仿真波形與實(shí)測波形的契合度,來驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確度。

2.3.1 MOSFET的Vds電壓波形驗(yàn)證

MOSFET的Vds的仿真與實(shí)測波形

MOSFET的Vds的關(guān)斷尖峰局部放大的仿真與實(shí)測波形

2.3.2 二極管Vd電壓波形驗(yàn)證

二極管Vd的仿真與實(shí)測波形

二極管Vd的開通尖峰局部方法的仿真與實(shí)測波形

2.4 輻射干擾預(yù)測和驗(yàn)證

2.4.1 3m法下的輻射電場強(qiáng)度仿真

3m法下的仿真輻射場強(qiáng)

2.4.2 3m法下的輻射場強(qiáng)實(shí)測

3m法下的實(shí)測輻射場強(qiáng)

2.4.3 分析與總結(jié)

（1）將電路模型仿真得到MOSFET、DIODE電壓時(shí)域波形作為激勵(lì)，由 CST軟件MS模塊進(jìn)行全波仿真，可對(duì)Flyback輻射干擾進(jìn)行預(yù)測。

（2）在仿真中將地平面設(shè)為理想地平面，即得出3m遠(yuǎn)處30MHz-200MHz頻段的輻射電場強(qiáng)度。

（3）仿真結(jié)果和實(shí)測結(jié)果存在一定的偏差，但在峰值、幅度趨勢和頻點(diǎn)上均基本一致，從而表明所建電磁輻射發(fā)射模型能在輻射峰值、峰值頻點(diǎn)及變化趨勢上實(shí)現(xiàn)較準(zhǔn)的預(yù)測。

3. 思考與啟示

（1）MOS管和DIODE的電壓為輻射的主要干擾源；

（2）在輻射干擾分析中，在高頻建?；A(chǔ)上，以干擾波形為激勵(lì)，可以獲得不錯(cuò)的結(jié)果；

（3）仿真預(yù)測與實(shí)際測量還是存在一定的偏差，系統(tǒng)越復(fù)雜，偏差越大。在實(shí)際工程應(yīng)用中不要盲目追求大系統(tǒng)與高準(zhǔn)確定，目前是很難實(shí)現(xiàn)的。要重點(diǎn)的定性與定量分析；

（4）理解干擾源機(jī)理，才能在分析中進(jìn)行簡化和重點(diǎn)突出，降低仿真時(shí)間與仿真硬件需求；