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DC-DC转换器EMI工程师指南(第2部分):噪声传播 和筛选

2022-5-24 14:13| 发布者: 闪电| 查看: 47| 评论: 0|原作者: Timothy Hegarty

摘要: 高开关频率是功率转换过程中尺寸减小的主要催化剂技术必须了解高频转换器的EMI特性,因为法规遵从性所需的EMI滤波器通常占据整个系统的很大一部分占地面积和体积。在本系列的第2部分中,您将通过了解dc-dc转换器传导 ...


DM传导噪声

DM噪声电流IDM是由于本征变换器开关动作引起的,在正极和回路电源线,在图1中标记为L1和L2。DM排放为“电流驱动”且与开关电流(di/dt)、磁场和低阻抗有关。DM噪声通常以环路面积小,具有闭合且紧凑的返回路径。

例如,在连续传导模式(CCM)下运行的buck变换器绘制梯形富含谐波的电流。这些谐波在电力线上表现为噪声。buck变换器的输入图1中指定为CIN的电容器有助于提供这些高阶电流谐波,但由于电容器寄生非理想特性等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)―一些谐波不可避免地以DM噪声的形式出现在电源电流中,即使在实际的EMI滤波器之后已添加阶段。

CM传导噪声

另一方面,CM噪声电流ICM在接地线中流动,并通过电源线L1和L2。CM发射为“电压驱动”,与高转换率电压(dv/dt)、电场和高阻抗。在非隔离dc-dc开关变换器的情况下,CM噪声主要是由于开关节点(SW)处的dv/dt,导致位移电流通过与MOSFET外壳、散热器和开关节点迹线相关的寄生电容。耦合电容与转换器输入或输出的长电缆连接也可能表示CM噪声路径。

图1中的CM电流被描绘为经由输入EMI滤波器CY1和CY2的Y帽返回。这个另一条返回路径是通过50- LISN装置的测量阻抗(在第1部分【1】中讨论),

显然不可取。尽管CM电流的大小远小于DM电流,但它比很难处理,因为它通常在一个大的导电环路区域中流动,因此充当天线和表示辐射EMI增加的可能机制。

图2a所示为飞降压或隔离降压转换器的DM和CM传导路径。A厘米电流通过变压器T1的集中绕组间电容流向二次侧(在图2)并通过接地连接返回。给出了CM传播的简化等效电路在图2b中。

在实际的dc-dc转换器中,元件寄生,如MOSFET输出电容“COSS”,整流二极管结电容“CD”、主电感器绕组的等效并联电容(EPC)和输入和输出电容器都会影响电压和电流波形以及CM噪声骚乱这将在本系列文章的第3部分中进一步详细讨论。

图2:。飞巴克隔离变换器DM和CM传导噪声传播路径(a);厘米等效电路(b)。


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