从电源辐射源的角度谈EMI的出现

2020-06-19      52 次浏览

电磁干扰EMI是令众多电源设计者头疼的问题,很多新手在迈过设计方面的难题之后通常都会在EMI上碰壁。设计本身存在缺陷可能导致电磁干扰过大,但电源器件选择不当同样会造成EMI飙升。本文就将为大家讲解电源作为辐射源是如何出现EMI的。


图112V输入降压型开关稳压器中的典型开关节点电压尖峰和振铃


在每个开关周期里,存储在寄生电感器中的能量将和存储于寄生电容器中的能量发生共振。当能量释放时将在开关节点(VSW)上出现一个很大的电压尖峰,其最大可达输入电压的两倍,如图1所示。当MOSFET的电流能力新增时,存储在寄生电容器中的能量往往也会新增。另外,开关动作还使输入电流以及流过顶端MOSFET(ITOp)和底端MOSFET(IBOT)的电流出现脉动。此脉冲电流将在输入电源电缆和pCB板印制线(其充当了发射天线)上出现电波,从而出现辐射发射和传导发射。


图2在96W输出功率下LTM4613(DC1743)的EN55022标准相符性演示


当输人电压和输出电流新增时,每个周期中功率电感器改变极性时开关节点上的电压尖峰也将增大。而且,输出电流越高,电路回路内部出现的脉冲电流越大。因此,辐射发射在很大程度上取决于被测试器件所处的电气操作条件。一般来说,辐射噪声将随着输人电压和输出功率(特别是输出电流)的提高而新增。由于作为低噪声替代方法的线性稳压器效率过低,而且在高电压和高功率级别下耗散过多的热量,因此设计工程师不得不克服因采用最先进的开关电源解决方法而引发的难题,其中的EMI抑制变得颇为棘手。


由此可见,从辐射源的角度来说EMI存在每个开关周期当中。想要完全对其进行抑制还是比较棘手的问题,所以对EMI进行抑制的话题不能单单从一个方面来入手,而是要多方面的配合。希望大家在阅读过本文之后能够有所收获。


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