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九游会体育综合:搞定电源EMI!开关稳压器CMDM噪声别离实战
来源:九游会体育综合    发布时间:2026-07-25 22:32:54

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  分为电磁辐射和传导辐射(CE)。本文要点评论传导辐射,其可进一步分为两类:共模(CM)噪声和差模(DM)噪声。为何需求区别CM-DM?对CM噪声有用的按捺技能不一定对DM噪声有用,反之亦然,因而,确认传导辐射的来历能节约花在按捺噪声上的时刻和本钱。

  本文介绍一种将CM辐射和DM辐射从LTC7818操控的开关稳压器中别离出来的有用办法。知道CM噪声和DM噪声在CE频谱中呈现的方位,电源规划人员便可有用运用EMI按捺技能,这从长远来看能节约规划时刻和BOM本钱。

  图1显现了典型降压转换器的CM噪声和DM噪声途径。DM噪声在电源线和回来线之间发生,而CM噪声是经过杂散电容CSTRAY在电源线和接地层(例如铜测验台)之间发生。用于CE丈量的LISN坐落电源和降压转换器之间。LISN自身不能用于直接丈量CM和DM噪声,但它的确能丈量电源和回来电源线Ω电阻上测得的。依据CM和DM噪声的界说,如图1所示,V1和V2可以别离标明为CM电压(VCM)和DM电压(VDM)的和与差。因而,V1和V2的平均值便是VCM,而V1和V2之差的一半便是VDM。

  T型功率合成器是一种无源器材,可将两个输入信号合成为一个端口输出。0°合成器在输出端口发生输入信号的矢量和,而180°合成器发生输入信号的矢量差。因而,0°合成器可用于发生VCM,180°合成器发生 VDM。

  测验设置如图3所示。功率合成器已添加到规范CE测验设置中。LISN针对电源线和回来线的输出别离连接到合成器的输入端口1和输入端口2。0°合成器的输出电压为VS_CM = V1 + V2;180°合成器的输出电压为VS_DM = V1 – V2。

  合成器的输出信号VS_CM和VS_DM必须在测验接收器中处理,以发生VCM和VDM。首要,功率合成器已指定接收器中补偿的插入损耗。其次,由于VCM = 0.5 VS_CM且VDM = 0.5 VS_DM,因而测验接收器从接收到的信号中再减去6 dBμV。补偿这两个要素之后,在测验接收器中读出测得的CM噪声和DM噪声。

  图5和图6显现了测验成果。在图5中,较高EMI曲线标明运用规范CISPR 25设置测得的总电压法CE,而较低辐射曲线°合成器后测得的别离CM噪声。在图6中,较高辐射曲线标明总CE,而较低EMI曲线°合成器后测得的别离DM噪声。这些测验成果契合理论剖析,标明DM噪声在较低频率规模内占主导地位,而CM噪声在较高频率规模内占主导地位。

  依据丈量成果,在30 MHz至108 MHz规模,总辐射噪声超过了CISPR 25 Class 5的限值。经过别离CM和DM噪声丈量,发现此规模内的高传导辐射似乎是由CM噪声引起的。添加或增强DM EMI滤波器或以其他办法下降输入纹波基本上没有意义,由于这些按捺技能不会下降该规模内引发问题的CM噪声。

  因而,该演示板展现了专门处理CM噪声的办法。CM噪声的来历之一是开关电路中的高dV/dt信号。经过添加栅极电阻来下降dV/dt,可以更好的下降该噪声电平。如前所述,CM噪声经过杂散电容CSTRAY穿过LISN。CSTRAY越小,在LISN中检测到的CM噪声就越低。为了减小CSTRAY,应削减此演示板上开关节点的覆铜面积。此外,转换器输入端添加了一个CM EMI滤波器,以取得高CM阻抗,以此来下降进入LISN的CM噪声。经过施行这些办法,30 MHz至108 MHz规模的噪声得以充沛下降,然后契合CISPR 25 Class 5规范,如图7所示。

  本文介绍了一种用于丈量和别离总传导辐射中的CM噪声和DM噪声的有用办法,并经过测验成果进行了验证。假如规划人员可以别离CM和DM噪声,便可施行专关于CM或DM的减轻处理方案来有用按捺噪声。总归,这种办法有助于快速找到EMI毛病的终究的原因,节约EMI规划的时刻。

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