EMC电源设计

EMC电源设计

一、定义与适用范围

电源部分是 EMC 发射和抗扰度问题的主要来源之一，适用于所有采用 AC/DC、DC/DC 转换器、快充协议、电机驱动板等电子设备。
电源电路因包含开关管、整流器、高速 PWM、变压器耦合等因素，会在传导与辐射频段产生高幅值干扰。EMC 合规必须从电源设计入手。

二、法规要求与责任主体

EMC（CE / UKCA / RCM / FCC 等）均要求：

• 电源在正常工作下不可释放过量电磁能量

• 电源需在外界干扰场中保持稳定
  制造商需确保产品从设计、试产到量产的 EMC 一致性，并记录所有验证结果以备监管抽查。

三、测试项目与技术要点

关键测试相关于电源行为：

1. 传导发射（CE）
   高频噪声沿电源线输出Zui容易超标，需要抑制开关纹波、控制变压器漏感。

2. 辐射发射（RE）
   高频电流在 PCB 回路形成天线，引发辐射。
   高频 MOSFET、整流管、PWM 芯片是主要因素。

3. 浪涌抗扰度（Surge）
   电源Zui容易因浪涌电压导致损坏，必须采用压敏电阻、浪涌吸收器、共模电感等保护措施。

4. EFT 抗扰度（快速脉冲群）
   工业环境中的开关动作会造成电压突变，电源必须具备足够抗扰度。

技术设计重点：

• 输入端 EMI 滤波器（X 电容、Y 电容、共模电感）

• 二极管反向恢复速度匹配

• 降低 MOSFET 开关尖峰（RC Snubber）

• 布线避免回流路径过大

• 控制变压器绕组间的寄生耦合

四、申请资料与流程

资料包括：

• EMI 滤波设计说明

• 开关电源原理图

• PCB 布局文档

• 实测波形记录
  流程：预研 → EMC 仿真 → 样机测试 → 调试整改 → 正式实验室测试 → 归档。

五、常见问题与合规建议

常见问题：

• 开关电源尖峰超过限制导致 RE 超标

• 滤波器不对称导致共模干扰严重

• MOSFET 开关频率过高

• 线缆布局交叉造成天线效应

建议：

• 统一电源平台设计，减少版本差异

• 进行初期 EMC 预扫描

• 采用屏蔽绕组与优化转换拓扑

六、

电源决定 EMC 是否合规，良好电源设计可大幅减少整改成本，是 EMC 成功的基础。