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浅谈开关电源EMI优化设计-传导篇

功夫:2024-11-29 起源: SCTLETOU乐投科技

本文深刻探求了开关电源中传导电磁滋扰(EMI)问题的成因及其对系统机能的影响 。通过合理的优化设计步骤,如使用差模和共模滤波器、优化PCB布局等伎俩来有效削减滋扰,援手工程师们构建更高效、更靠得住的电源解决规划 。

电磁滋扰(EMI)在各个利用领域中都滋扰着系统的不变性和信号的无缺性,既然无法预防,那若何更多地从设计的角度解决问题是关键,下面我们来分析开关电源中常见的几种EMI问题 。

一、传导发射测试模型

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图1 传导EMI测试图解

如图所示在传导发射测试中滋扰信号由LISN感应,由此我们能够凭据LISN进行差模(DM)和共模(CM)滋扰模型的成立 。以BUCK电路为例 。

图示

描述已自动天生
图2 Buck电路中的断续电流/电压

对于图2使用电流源代替开关管,使用电压源代替SW电压 。其中IS波形与HIS 一样,VS波形与VSW一样 。

图示, 示意图

描述已自动天生
图3 Buck电路等效差模电路

使用叠加道理进行化简,别离将电压源短路和电流源断路 。

图示, 示意图

描述已自动天生

图4 叠加道理分化后差模等效电路

由图4可知差模滋扰能被LISN感知的重要集中在IS通路中同时在高频互换滋扰,0.1uF能够等效为短路,则BUCK电路差模模型可简化为下图 。

图片蕴含 游戏机, 钟表

描述已自动天生
图5 简化后BUCK差模滋扰等效电路

由此可知差模滋扰重要由IS引起 。IS 与开关管电流波形一样 。差模滋扰重要由输入回路中电流变动(di/dt)所产生 。

同理进行共模模型的简化,共模滋扰重要由寄生电容和机壳、铜皮组成的回路进行传递 。所以引入SW到大地的寄生电容CP,输出到大地寄生电容CPO 。同时共模滋扰为输入线径中一样分量,所以将Cf和CIN等效为短路,最终如下图所示 。

图示, 示意图

描述已自动天生
图6 Buck电路等效共模电路

同样进行叠加道理

图示, 示意图

描述已自动天生
图7 叠加道理分化后共模等效电路

持续简化可得下图

图示, 示意图

描述已自动天生
图8 简化后BUCK共模等效电路

由此可知共模滋扰重要由VS引起,VS 与SW波形一样,则共模滋扰重要由SW处电压变动(dv/dt)所产生 。


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