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176、LLC谐振变换器的PCB设计实战(EMC)
176、LLC谐振变换器的PCB设计实战(EMC)一、一个让我熬夜三天的EMC问题去年做一款300W的LLC电源,谐振频率100kHz,满载测试时辐射发射在30MHz附近超标了8dB。一开始以为是变压器屏蔽没做好,贴了铜箔、加了磁环,结果纹丝不动。折腾到第三天,无意中用手碰了一下谐振电容的焊盘——超标点居然降了3dB。这才意识到,问题出在PCB布局上,不是器件本身。那个谐振电容的回路面积太大了,形成了一个环形天线。后来把电容紧贴变压器摆放,走线缩短了40%,辐射直接压到限值以下6dB。这件事让我明白:LLC的PCB设计,EMC不是靠后期补救的,是从布局那一刻就决定的。二、谐振回路:你的“天线”有多大?LLC最敏感的是谐振槽路——谐振电容Cr、谐振电感Lr(或者用变压器的漏感)、变压器原边绕组。这三个器件构成的回路,是高频电流的环路,也是EMC的“重灾区”。回路面积是敌人。高频电流走的是最小阻抗路径,但物理上它必须形成一个闭合环路。这个环路的面积越大,辐射效率越高。100kHz的基频不算高,但LLC的方波激励含有丰富的高次谐波,几十MHz的谐波分量足以让一个巴掌大的环路变成合格的天线。实战做法:把谐振电容紧贴变压器摆放,让电容引脚直接焊到变压器原边绕组的焊盘上,中间不要拉长走线。如果用了独立的谐振电感(比如PQ2620磁芯),把它放在变压器旁边,三者构成一个紧凑的“三角区”。走线宽度至少2mm,铜厚1oz以上,不是为了过电流,是为了降低回路阻抗,减少差模辐射。
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