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DC/DC轉(zhuǎn)換器傳導(dǎo)EMI-第2部分,噪聲傳播和濾波

來(lái)源: 電子產(chǎn)品世界
2020-11-06
類(lèi)別:設(shè)計(jì)應(yīng)用
eye 30
文章創(chuàng)建人 拍明

原標(biāo)題:DC/DC轉(zhuǎn)換器傳導(dǎo)EMI-第2部分,噪聲傳播和濾波

一、噪聲傳播路徑分析

DC/DC轉(zhuǎn)換器的傳導(dǎo)EMI主要通過(guò)以下路徑傳播:

  1. 輸入電源線

    • 共模噪聲:開(kāi)關(guān)動(dòng)作導(dǎo)致電源線與地之間的高頻電壓差。

    • 差模噪聲:開(kāi)關(guān)電流在電源線中形成的電流脈沖。

    • 示例:若開(kāi)關(guān)頻率為500kHz,共模噪聲可能集中在500kHz及其諧波(1MHz、1.5MHz等)。

  2. 輸出電源線

    • 負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng):負(fù)載突變時(shí),輸出電容的充放電電流可能產(chǎn)生高頻噪聲。

    • 寄生參數(shù):PCB走線電感、電容ESR導(dǎo)致的高頻振蕩。

  3. 地線回路

    • 地彈:開(kāi)關(guān)電流在地線上形成壓降,導(dǎo)致參考電平偏移。

    • 示例:若地線阻抗為10mΩ,開(kāi)關(guān)電流為1A,則地彈電壓為10mV,可能干擾敏感信號(hào)。

  4. 空間輻射耦合

    • PCB走線輻射:高頻電流在走線中形成電磁場(chǎng),耦合到其他電路。

    • 連接器輻射:未屏蔽的連接器可能成為天線,輻射噪聲。

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二、噪聲濾波設(shè)計(jì)

1. 輸入濾波器
  • 共模電感(CM Choke)

    • 電感量:根據(jù)噪聲頻率選擇,如500kHz噪聲需100μH以上。

    • 飽和電流:需大于輸入電流的1.5倍。

    • 作用:抑制共模噪聲。

    • 選擇

    • 示例:Würth Elektronik 744777100,電感量100μH,飽和電流2A。

  • 差模電容(X電容)

    • 容量:100nF-1μF,需滿足X2安全標(biāo)準(zhǔn)。

    • 耐壓:大于輸入電壓的1.5倍。

    • 作用:抑制差模噪聲。

    • 選擇

    • 示例:TDK C4532X7R1C104K,容量100nF,耐壓250V。

  • π型濾波器

    • 結(jié)構(gòu):共模電感 + 差模電容 + 差模電容。

    • 優(yōu)勢(shì):同時(shí)抑制共模和差模噪聲。

    • 示例

L1(共模電感) → C1(X電容) → C2(X電容)



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標(biāo)簽: DC/DC轉(zhuǎn)換器

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