關(guān)于DC/DC電源和EMI的討論
DC/DC的噪聲的影響三個參數(shù)主要為:占空比Duty;開關(guān)頻率Fs;上升時間Tr。其中開關(guān)頻率的影響其實很大,不僅僅是EMC的效果,在不同的案子里面可以得到不同的影響關(guān)系。
1)DCDC噪聲源特性
DCDC的噪聲的影響三個參數(shù)主要為:
占空比Duty:占空比上升導(dǎo)致噪聲幅度上升
開關(guān)頻率Fs:是的噪聲衰減變在頻譜上延伸了,開關(guān)頻率一般我們可以分為幾個大類
20~100Khz:電感較大引起的成本、尺寸基本讓低頻設(shè)計慢慢不是一種選擇。
100~550Khz:主要的選擇選擇
開關(guān)頻率主要對電感大小、效率、RE/CE的特性影響比較大
上升時間Tr
備注:開關(guān)頻率的影響其實很大,不僅僅是EMC的效果,在不同的案子里面可以得到不同的影響關(guān)系,如《Choosing the opTImum switching frequency of your DC/DC converter》所示:
2)如下面的案子所示
2.1)這是一個典型的BuckBoost的電源電路,沒有病必需要過CISPR25 Class 3
2.2 初測結(jié)果
2.3 整改措施
2.3.1 原理分析
兩個開關(guān)環(huán)路中含有非連續(xù)的大電流環(huán)路是最主要的噪聲源
增加Vin和Vss電容可以減少高頻環(huán)路的電流
2.3.2 頻率選擇
噪聲分量和電流大小,環(huán)路面積和頻率成正比,和距離成反比
以下依次為不同頻率的效果對比(120、240和400Khz),深紫色為抖頻的效果
2.3.2 開關(guān)速度的優(yōu)化
2.3.3 布局優(yōu)化影響
在布局上盡可能將C14(Vin-Vss電容)放在續(xù)流二極管和MOSFET邊上減少高頻環(huán)路面積
以下是實物照片
補充一些相關(guān)的材料,除開芯片廠家的努力,我們能加入的設(shè)計手段主要包括:
1)輸入濾波優(yōu)化
RSIL filter 5μH 100nF 50Ω
2)輸出濾波優(yōu)化
3)Snubber電路
小結(jié):
1)感謝建宇兄的案例總結(jié),我們可以定量和定性的看這些參數(shù)的選擇對實際試驗的結(jié)果
2)這個的設(shè)計,需要打通原理、計算、功能試驗和實際驗證的環(huán)路