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DC-DC转换器电磁干扰工程师指南(第13部分):预测 共模传导噪声谱 ... ... ... ...

2022-8-18 16:01| 发布者: 闪电| 查看: 45| 评论: 0

摘要: 由功率器件在dc内切换引起的高频和高边缘速率电压和电流转换器可在内部产生频谱丰富的传导和辐射电磁干扰(EMI)转换器本身以及附近易受影响的电路中。这可能导致产生传导电流振幅超过适用标准规定频带内允许限值的 ...

可以测量电压波形边缘处的振铃特性(来自功率回路寄生电感)表示为包括来自测量电压波形的适用频率分量。由于信号的高振幅

(a)sw v t,更宽的150 kHz至108 MHz频率范围内的干扰电流适用于CISPR的25很容易由寄生参数形成,并最终导致CM电流在电路中流动

供应线。开关频率、占空比以及上升和下降时间在给定的时间内实际上是恒定的在特定测试期间,负载电流CM噪声与干扰电流传播路径有关。


转换器的简化CM噪声模型和测量装置


图8显示了dc-dc降压转换器及其传导EMI的简化集总元件CM和DM模型[18]测试设置。虽然CM模型是本文的主要焦点,但图8b中包含的附加上下文是

DM模型(另见第12部分)。

图8.转换器测量设置的简化CM(a)和DM(b)噪声模型。CM模型显示了电压源梯形开关波形的VSW及其寄生电容Csw至GND,包括散热器结构(如果连接)的影响。两个50Ω的并联电阻器代表:LISN噪声阻抗。Cpcb是从电源迹线到接地平面的有效电容转换器。LLead+表示直流-直流转换器的馈电线路电感,CLED-G表示馈电线路到GND平面的电容。LGND-表示GND平面的寄生电感回来这种电源馈线和GND平面参数是从一系列开路和短路电流中推导出来的基于传输线模型的阻抗测量。图8中的值源自MIL-STD461G传导EMI设置[19],电源馈线长度和间距分别为1.2m和2cm,设置为:GND平面上方5cm的高度。

参考图8a中的CM噪声模型,等式5将频域传递函数定义为CM干扰电压vCM与噪声源电压vsw的比率如下:

将CM传递函数中的转换器噪声源Vsw(s)替换为VCsw(s)、Vlead(s)或Vpcb(s)创建了相应的传递函数HCsw(s),Hlead(s)和Hpcb(s),如图8a所示,其中:

 HCsw (s)是寄生开关电容电压VCsw 与测量的CM电压VCM的比率;

 Hpcb (s)是pcb电容电压VCpcbVCM之比;

 Hlead(s)是电源引线电容电压VCLED-GVCM之比。

这些传递函数对给定时间内特定分支对CM干扰的影响进行基准测试频率范围。作为示例,图9a给出了从10kHz计算的CM传递函数幅值至200MHz。



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