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MOS管散热片接地与不接地对EMC的影响

2020年07月11日 09:59 次阅读

在电子电路设计当中很多情况下都要考虑EMC的问题。在设计中使用MOS管时,在添加散热片时可能会出现一种比较纠结的情况。当MOS管的EMC通过时,散热片需要接地,而在散热片不接地的情况下,EMC是无法通过的。那么为何会出现这种现象呢?

简单来说,针对传导可以将一些开关辐射通过散热器传导到大地回路,减弱了走传输线,让流通的路径更多了。针对辐射,没接地的散热器不仅没好处,反而是辐射发射源,对EMC坏处更大,同时接地了,能起到一定的屏蔽效果,所以布板时,将大电解电容用来做屏蔽用,将IC放在大电解电容下面防止干扰都是这个道理。

共模干扰

骚扰通过MOS管与散热片寄生电容、LISN、以及L、N线返回到源。如果MOS管接地的话,在骚扰电压一定的情况下,阻抗很低,骚扰电流很大,导致CE测试失效。

开关管由导通切换为关断状态时,脉冲变压器分布电感储存的能量,将与C1产生振荡,导致开关管C、E之间的电压迅速上升达500V左右,形成浪涌电压。并产生按开关频率工作的脉冲串电流,经集电极和散热器之间的分布电容Ci及变压器初,次级之间的分布电容Cd返回AC线形成共模骚扰电流。

图1

如图1所示,减少开关管集电极和散热片之间的耦合电容Ci。可以选用低介电常数的材料作绝缘垫,加厚垫片的厚度。也可以用静电屏蔽的方法。例如,在集电极和散热片之间垫上一层夹心绝缘物,即绝缘物中间夹一层铜箔,作为静电屏蔽层,并接在输入直流OV地上,散热片仍接机壳地,这层静电屏蔽层将大大减小集电极和散热片之间的电场耦合。

如图2所示,即将共模干扰转化为差模,回流的源中,不通过LISN。

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