
在设计AC-DC电源的过程中,需要注意GND的连接方式。
1. 现象描述(内容包含:失效现象、PCB图等关键信息)
下图是《开关电源的电磁兼容性设计与测试》书本上,推荐的一种GND连接。

注意到,GND ⑤ 是从电流检测电阻Rs连接到控制芯片的。整个控制芯片及其外围电路的GND通过GND ⑤ 与电源的GND单点连接。该连接方式的理由见下:
1、芯片GND单点连接;
2、芯片采样信号,仅仅是Rs两端的信号,不包含GND ② 上的高频噪声,采样信号比较准确。
实测数据对比:
1、原理图

2、原始PCB情况:从输入电容C2连接

3、修改PCB:从电阻R7、R8的GND连接

4、电源传到辐射测试对比
N线测试:见下图,从R7、R8连接的PCB测试数据比较高。

L线测试:见下图,从R7、R8连接的PCB,测试数据压在限值上。

2. 原因分析
从输入电容C2连接的方式,不会将开关回路上的噪声引入控制电路,甚至辅助绕组。从电流检测电阻R7、R8连接的方式,长7.5mm铜箔上的开关噪声引入了控制回路。
3. 解决对策
以下图为例进行分析

1、使开关回路面积S = A+B+C+D最小,这是基本的要求; 以下调整,均保持S不变。
2、环路A+B+C+D,都属于高di/dt路径。
3、在开关过程中,节点A的电位高低变化(dv/dt),因此A点的长度和面积要小;
4、节点D,属于GND节点。它的噪声有可能串扰到其他电路上,因此节点D也要短小;
5、节点B和节点C,虽然是高di/dt节点,但是它们对其他电路的影响比较小,因此可以比节点A和节点D长一些。
6、注意:以上改动,均保持了环路面积不变,也可以保证环路面积最小。
7、GND ⑤应从输入电容C2连接;
8、另外Rin 应从输入电容C2连接。
4. 对策验证
见测试数据。
5. 结论
从实验的数据来看,在高di/dt节点,长7.5mm铜箔上的噪声是比较严重的。
推荐下图的GND连接方式。

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