dc降壓轉(zhuǎn)換器 smps 電源技術(shù)解析 emi干擾 開(kāi)關(guān)式電源

手機(jī)看文章
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]輻射 EMI 干擾可以來(lái)自某個(gè)不定向發(fā)射源以及某個(gè)無(wú)意形成的天線。傳導(dǎo)性 EMI 干擾也可以來(lái)自某個(gè)輻射 EMI 干擾源，或者由一些電路板組件引起。一旦您的電路板接收到傳導(dǎo)性干

輻射 EMI 干擾可以來(lái)自某個(gè)不定向發(fā)射源以及某個(gè)無(wú)意形成的天線。傳導(dǎo)性 EMI 干擾也可以來(lái)自某個(gè)輻射 EMI 干擾源，或者由一些電路板組件引起。一旦您的電路板接收到傳導(dǎo)性干擾，它便駐入應(yīng)用電路的 PCB 線跡。常見(jiàn)的一些輻射 EMI 干擾源包括以前文章中談及的組件，以及板上開(kāi)關(guān)式電源、連接線和開(kāi)關(guān)或者時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)。圖 1 傳導(dǎo)性 EMI 信號(hào)的耦合介質(zhì)傳導(dǎo)性 EMI 干擾是開(kāi)關(guān)電路正常工作與寄生電容和電感共同作用產(chǎn)生的結(jié)果。圖 1 顯示了一些會(huì)進(jìn)入到您的 PCB 線跡中的 EMI 干擾源情況。Vemi1 源自開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，例如：時(shí)鐘信號(hào)或者數(shù)字信號(hào)線跡等。這些干擾源的耦合方式均為通過(guò)線跡之間的寄生電容。這些信號(hào)將電流尖脈沖帶入鄰近 PCB 線跡。同樣，Vemi2 源自開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，或者來(lái)自 PCB 上的某個(gè)天線。這些干擾源的耦合方式均為通過(guò)線跡之間的寄生電感。該信號(hào)將電壓擾動(dòng)帶入鄰近 PCB 線跡。每三個(gè) EMI 源來(lái)自于線纜內(nèi)相鄰的導(dǎo)線。沿這些導(dǎo)線傳播的信號(hào)可產(chǎn)生串?dāng)_效應(yīng)。開(kāi)關(guān)式電源產(chǎn)生 Vemi4。開(kāi)關(guān)式電源產(chǎn)生的干擾駐存在電源線跡上，并以 Vemi4 信號(hào)的形式出現(xiàn)。在正常運(yùn)行期間，開(kāi)關(guān)式電源 (SMPS) 電路為傳導(dǎo)性 EMI 的形成帶來(lái)機(jī)會(huì)。這些電源內(nèi)的“開(kāi)”和“關(guān)”切換操作，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的非連續(xù)性電流。這些非連續(xù)性電流存在于降壓轉(zhuǎn)換器的輸入端、升壓轉(zhuǎn)換器的輸出端，以及反激和降升壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輸入和輸出端。開(kāi)關(guān)動(dòng)作引起的非連續(xù)性電流會(huì)產(chǎn)生電壓紋波，其通過(guò) PCB 線跡傳播至系統(tǒng)的其它部分。SMPS 引起的輸入和/或輸出電壓紋波，會(huì)危害負(fù)載電路的運(yùn)行。圖 2 顯示了工作在 2 MHz 下的一個(gè) DC/DC 降壓 SMPS 輸入的頻率組成例子。SMPS 傳導(dǎo)干擾的基本頻率組成范圍為 90 – 100 MHz。圖 2 DC/DC 降壓轉(zhuǎn)換器：開(kāi)關(guān)頻率=2MHz輸入和輸出針腳使用10 ?F濾波器時(shí)的傳導(dǎo)性EMI測(cè)量。共有兩類傳導(dǎo)性干擾：差模干擾和共模干擾。差模干擾信號(hào)出現(xiàn)在電路輸入端之間，例如：信號(hào)和接地等。電流流經(jīng)同相的兩個(gè)輸入端。但是，1號(hào)電流輸入大小與2號(hào)相等，但方向相反（差動(dòng)參考）。這兩個(gè)輸入端的負(fù)載，形成一個(gè)隨電流強(qiáng)弱變化的電壓。線跡1和差分基準(zhǔn)之間的這種電壓變化，在系統(tǒng)中形成干擾或者通信誤差。在您向電路添加一個(gè)接地環(huán)路或者不良電流通路時(shí)，便出現(xiàn)共模干擾。如果存在某個(gè)干擾源，則線跡 1 和線跡 2 上形成共模電流和共模電壓，而接地環(huán)路充當(dāng)一個(gè)共模干擾源。差模干擾和共模干擾都要求使用特殊的濾波器，來(lái)應(yīng)對(duì) EMI 干擾的不利影響。下次，我們將介紹一些電路解決方案，以解決困擾您的 EMI 干擾問(wèn)題。參考文獻(xiàn)“EMI 問(wèn)題？讓我來(lái)告訴您真實(shí)的情況”，作者：Baker, Bonnie，2012 年 2 月16 日發(fā)表于《EDN》。“EMI 問(wèn)題？EMI 來(lái)自哪里（第 2 部分）”，作者：Baker, Bonnie，2012 年 3 月 15 日發(fā)表于《EDN》。“EMI問(wèn)題？EMI輻射信號(hào)強(qiáng)度（第3部分）”，作者：Baker, Bonnie，2012 年 4 月 19 日，發(fā)表于《EDN》。“理解并消除微控制器應(yīng)用中的 EMI”，作者：Robin Getz, Bob Moeckel，1996 年 8 月發(fā)表于 TI《應(yīng)用說(shuō)明》(SNOA382)。“電磁兼容性設(shè)計(jì)人員指南”，Kimmel Gerke Associates 有限公司，網(wǎng)址：www.emiguru.com。

立即加入德州儀器技術(shù)社區(qū)