dcdc電源emc設計(編輯修改稿)
2024-07-26 18:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 進行有效抑制。如圖9所示，在MOSFET的漏源極間并聯(lián)一個RC串聯(lián)網(wǎng)絡與MOSFET形成緩沖回路。RC緩沖回路可有效地鉗制MOSFET漏源極間電壓的上升峰值，但同時延緩了開關(guān)時間，增大了開關(guān)損耗。RC的參數(shù)根據(jù)開關(guān)管斷開時的漏源電壓及導通時流過的電流確定。 整流二極管噪聲分析與抑制 二極管的一個重要參數(shù)是反向恢復時間trr，trr的大小直接關(guān)系到二極管所產(chǎn)生的噪聲大小。對于PN結(jié)型二極管因為存在少數(shù)載流子的存儲效應，二極管關(guān)斷時存儲電荷和多余電荷的恢復需要一定的反向恢復時間，并由此產(chǎn)生一定的反向恢復電流。同時，二極管的關(guān)斷損耗和反向恢復時間與電流峰值有關(guān)，并且開關(guān)頻率越高，損耗越大。為了減小高頻下的關(guān)斷損耗，希望反向恢復時間越短越好，結(jié)果造成電流變化率di/dt增大。由此很容易引起二極管的寄生電感和寄生電容的振蕩，表現(xiàn)在輸出端為頻率和幅值都較大的紋波。同時，反向恢復電流峰值還隨正向電流的增大而增大，在輸出端會形成很大的電壓尖峰，成為輸出噪聲的主要成分。 在高頻DCDC變換器中肖特基二極管已經(jīng)廣泛使用，它利用金屬半導體結(jié)的勢壘作用，根據(jù)漂移現(xiàn)象產(chǎn)生電流，電荷不會積累，與快恢復二極管相比，反向恢復時間和反向恢復電流都非常小，關(guān)斷電流di/dt小，因而引起的振蕩紋波及電壓尖峰也小。盡管選用肖特基二極管會減小輸出紋波及尖峰，但由于電路寄生參數(shù)的影響，其產(chǎn)生的噪聲仍不可忽視。可以在二極管兩端并聯(lián)簡單的RC串聯(lián)緩沖網(wǎng)絡以進一步減小噪聲。 輸入輸出端EMI分析與濾波器設計 (1) 輸入輸出端EMI分析 DCDC變換器中，由于寄生參數(shù)的存在以及開關(guān)管的高速導通和關(guān)斷，使得變換器在輸入輸出端產(chǎn)生較大的干擾噪聲。干擾噪聲是差模分量和共模分量共同作用的結(jié)果。差模噪聲就是通常意義上的噪聲，產(chǎn)生的干擾信號與工作信號將以電勢源的形式串聯(lián)加于變換器的輸入端，會對系統(tǒng)產(chǎn)生直接的影響。共模噪聲發(fā)生在每根傳輸線和地線之間。共模干擾是由共模電流引起的，DCDC變換器中的各器件之間和器件與機殼之間都存在寄生電容，導線存在寄生電感，這些寄生參數(shù)構(gòu)成了一個寄生傳輸網(wǎng)絡。當功率開關(guān)高速開通與關(guān)斷時，會產(chǎn)生一個脈沖序列——脈沖源，該脈沖源通過寄生傳輸網(wǎng)絡在變換器的輸入、輸出線與地線之間產(chǎn)生共模電流干擾。 (2) EMI濾波器設計 電磁干擾從設備內(nèi)發(fā)射出來或進入設備只有兩個途徑，就是空間電磁輻射的形式和電流沿著導體傳導的形式。現(xiàn)在我們已經(jīng)認識到輸入輸出濾波器不僅對電源線傳導發(fā)射（CE102）和傳導敏感度(CS101)的測試有作用，還對輻射發(fā)射(RE102)、電纜束注入傳導敏感度和靜電放電的測試也有作用，因為通過試驗已證明電源線及各種輸入輸出引線產(chǎn)生的輻射遠高于線路板本身的輻射及機殼機箱屏蔽不完整所產(chǎn)生的輻射，設備引線是主要的輻射源同時又是敏感度很高的接收器，在EMC測試中輻射敏感度、電纜束注入敏感度、靜電放電等測試會在電源線上產(chǎn)生共模電壓，當共模電壓轉(zhuǎn)變?yōu)椴钅ｋ妷簳r，就會對電路產(chǎn)生影響。 EMI濾波器主要用來濾除導線上的電磁干擾，由于電磁干擾的頻率范圍很寬，一般從幾十kHz到幾百MHz,因此濾波器的有效濾波頻率要覆蓋這么寬的范圍。由于DCDC變換器的主要干擾源是由開關(guān)頻率產(chǎn)生的高次諧波，以及高頻電磁波更容易接收而對設備造成干擾，因此這些干擾均以高頻為主，所以EMI濾波器采用低通濾波器。 低通濾波器的電路形式有多種。濾
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