由此可见,当开关电源采用金属屏蔽外壳时,由于开关电源的d“/dr源与金属屏蔽外壳之间总是要先于参考接地板产生容性耦合,因此,只要开关电源中的电路与金属外壳连接得当,就可以防止(如图2.82所示)共模电流f1、F16859BK几流入参考接地板,并防止共模电流流人开关电源的输人电缆,从而降低辐射发射。是金属外壳防止共模电流流人参考接地板的原理示意图。

    不仅如此,再仔细分析一下的情况,金属屏蔽外壳的增加,还使开关电源内部电路噪声的耦合关系发生了什么变化。以开关电源PCB中开关信号所在点(高dI//dr)与开关电源输人电源线之间的耦合关系为例,在无金属屏蔽外壳时,其间耦合关系原理,在这种情况下,只要PCB布局布线合理,开关电源PCB中开关信号所在点与开关电源输入电源线之间的寄生电容Cs”C"均比较小(一般在零点几皮法);而当存在金属外壳时,由于金属板的存在,使开关电源PCB中开关信号所在点(高dIJ/d莎)与开关电源输入电源线之间的寄生电容等于C′s2的串联⊙由于开关电源PCB中开关信号所在点(高dI//dJ)与开关电源输人电源线到金属板的距离(几厘米)要比到参考接地板的距离(约1m)近很多,使得C′sl、C′s2要远远大于Cs灬Cs2。即开关电源PCB中开关信号所在点(高d〃df)与开关电源输人电源线之间的耦合大大加重,流入电源输入线的共模电流大大增加,辐射也大大增加。这就是本案例中出现金属屏蔽外壳反而导致辐射发射测试失败的原因。当金属外壳与PCB中的0Ⅴ相连后,虽然的寄生电容C′s1、C′s2依然存在,但是C′sl、C′s2互连点上的电位为零,导致来自于C sl的共模电流不会继续往C′s2流动,从而减小了流向开关电源输人电缆的共模电流,降低了辐射发射。

   经过以上的分析,本案例中金属外壳的存在反而导致辐射发射失败的主要原因是金属外壳没有与PCB中的工作地做任何连接(直接连接或通过电容连接),要充分发挥金属外壳的作用至少应做如下连接:

   将电源输人滤波电容C接至金属外壳,位置在C电容附近,C电容置于整流桥后侧,效果将更好,DC/DC开关电源可以将初级的0Ⅴ直接与金属外壳相连;

   将电源输出的工作地通过C电容直接接至金属外壳。