"); //-->
1、噪声源
噪声源指的是造成模块EMI 的源头。开关电源产品中主要有DCDC 开关管、PFC 开关管、辅助电源开关管以及一些功率磁性元件、单片机晶振(主要影响引出的信号线)。根据以往的整改经验,最厉害的噪声一般来自DC-DC副边的整流和续流二极管。
噪声的流动在模块内部及外部都是系统的,须要综合原副边、各个隔离的单元电路、周围环境等综合分析,分析噪声的流动不能仅仅把眼光集中在片面的小范围内。这一点一定要牢记:要从系统的角度全面地分析。噪声通常分为差模噪声和共模噪声,具体如下。
1.1差模噪声源
差模噪声主要由较大的di/dt 造成的,如大电流开关回路大电流快速切换时,桥式整流电路充电截止时等。大电流切换往往伴随较大的电压尖峰(不仅仅指开关管两端的,还包括一段走线两端的),该电压尖峰是差模噪声大小的直接表现形式,电压尖峰越大则一般差模噪声越大。因此,减小差模噪声的主要方向有:
① 减小引线、走线的寄生电感以减小大电流切换时的感应噪声电压;
② 减慢开关管切换的速度;
③ 在合适的位置(如一段走线的两侧)加上去耦电容等;
1.2共模噪声源
共模噪声主要由较大的dv/dt 形成的,由于工作信号的铜皮不可避免的与保护地(如机壳或者一块铜皮)存在分布电容,当工作信号的一块面积(铜皮、器件体等)存在较大的电压波动(如开关切换)时就会在保护地上感应出相同频率的电流,从而形成共模噪声。因此,减小共模噪声的主要方向有:
①减小分布电容(减小面积或者增大距离);
②减慢开关的速度,减小dv/dt;
1.3 差模与共模噪声的相互转换
在一定条件下差模噪声和共模噪声会互相转换。共模滤波回路的阻抗不对称(Y 电容不对称或者两根功率线上的感抗不相同)将会使共模噪声转换成差模噪声;差模滤波回路相对的不平衡也会导致差模噪声转换成共模噪声。
因此,在原理图设计和PCB 设计时就应该尽可能保持滤波回路尤其是输入、输出滤波器的对称性,以避免各种噪声互相转换,尽量使噪声简单、单一。
1.4 电源模块的主要噪声源
不管是传导还是辐射,EMI 均主要来自dv/dt(尖峰)或di/dt(尖峰或谐振峰)的V/ns或A/ns 的地方,而不只是开关频率的dv/dt 或di/dt。电压尖峰必然伴随电流尖峰,电流尖峰也必然伴随电压尖峰,共模噪声往往和差模噪声同时产生。开关电源的主要的噪声源有PFC 开关管、PFC 二极管、DC/DC 开关管、DC/DC 二极管、功率磁性元件等,最厉害的噪声一般都来自DC/DC 的整流或续流二极管。
2、噪声流出模板的路径
2.1传导
传导噪声流出模块的路径主要有以下几种(按照危害大小从小到大列举):
①从噪声源直接通过走线和器件流出;
② 噪声经过一次或多次耦合(感性的或容性的)或转换(共模与差模之间)从输入滤波器内侧流出;
③ 保护地线连接不好,产生地噪声(这在电源系统中危害较大);
④ 噪声直接耦合到传导测试端口并流出模块(如输入输出相距太近产生耦合构成回路造成EMI 较大,再如功率磁性元件距离端口太近造成EMI 较大,这种情况一旦发生则很难解决,因此,要特别注意)。
2.2 辐射
辐射噪声流出模块的路径主要有以下几种(按照危害大小从小到大列举):
①噪声形成场并通过不完善的屏蔽泄漏出模块;
②噪声形成场耦合到模块的各个端口并从模块引出线辐射出去;
③从噪声源经过走线和器件传到模块的各个引出线上并从引出线出去。
辐射测试中模块的引出线是开关电源模块造成辐射的主要原因,在设计时应该尽可能地减少模块的引出线,必须引出的,能短则短。
专栏文章内容及配图由作者撰写发布,仅供工程师学习之用,如有侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 联系我们
相关推荐
电脑过热报警器
针对LED照明应用的安森美半导体电源驱动解决方案
人体红外线探测报警器
基于RISC技术的8位微控制器设计
用于前沿小型太阳能与通信电源系统的高能效方案
基于PPP协议单片机拔号上网的设计与实现
重定位问题请教!
用一套IDE管理、开发和保护您的主要Arm工程资产
Synopsys支持英特尔18A-P、E工艺技术
系统启动问题请教!
500MHz宽带放大电路图
一文看懂英特尔的制程工艺和系统级封装技术
600MHz宽带放大电路图
5mW待机功耗突围战!AC-DC电源待机功耗逼近物理极限
台积电避免使用高NA EUV光刻技术
苹果新专利创新 MacBook 相机体验,可精准识别手势
新能源政策频发,CET中电技术助力解码市场趋势与破局之道
人在职场:德意志的气氛有点闷 在德企如何生存
基于PIC16F877单片机的电子秤包装机控制系统
基于PIC单片机的热能表研制
又一场闹剧-中国无限期推迟WAPI标准强制执行
绿色能源趋势和对电源转换的影响
BrainChip与Chelpis和Mirle联手开发机器人加密安全
MYthorON,问你一个 NAND FLASH问题
基于PSD的单片机典型应用系统的硬件设计
创新的液晶电视LED背光驱动解决方案
交错式反相电荷泵如何破解EMI/纹波双难题?
用于零电压开关结构的新一代高电压CoolMOS
意法半导体公布2025年第一季度财报
使用单片机制作的摆动LED电子钟(1)