【導讀】隨著(zhù)智能手機功能的不斷豐富，電池容量呈逐漸增加的趨勢，同時(shí)出現“短時(shí)間內完成充電”的需求。因此，采用USB Type-C進(jìn)行快充的方式逐漸增多。
快充系統所使用的DC-DC轉換器通過(guò)開(kāi)關(guān)將直流轉換為矩形波以轉換電壓，因此會(huì )產(chǎn)生開(kāi)關(guān)噪聲。
快充的充電電流值較大，因此與傳統充電器比較，其開(kāi)關(guān)噪聲問(wèn)題尤為突出。
快充的噪聲問(wèn)題
快速充電器產(chǎn)生的噪聲通過(guò)基板上的圖案或電纜向空中輻射，并進(jìn)入本機的無(wú)線(xiàn)接收天線(xiàn)，從而使接收靈敏度下降。接收靈敏度下降導致可接收范圍變小或接收速度降低，從而使設備性能下降。
啟動(dòng)快充后…
噪聲問(wèn)題案例
下面介紹因快充噪聲導致接收靈敏度下降的例子。
以下數據為快充開(kāi)始前后的接收靈敏度確認值。條形向下延伸越多，靈敏度越高。
與未充電狀態(tài)比較，快充時(shí)的LTE low band (700～900Mhz) 接收靈敏度有所下降。
觀(guān)察噪聲分布
采用噪聲可視化工具確認問(wèn)題是否來(lái)源于基板上的噪聲。
觀(guān)察基板上的噪聲分布及進(jìn)入天線(xiàn)的噪聲，發(fā)現基板上的噪聲譜與耦合到天線(xiàn)的噪聲譜相似。
基板上的噪聲譜
耦合到天線(xiàn)的噪聲
噪聲傳導路徑
經(jīng)確認，噪聲的傳導路徑如下：DC-DC轉換器產(chǎn)生的噪聲從電源輸出線(xiàn)經(jīng)過(guò)平滑電容器傳導至基板地線(xiàn)，并從圖案向外輻射，最終進(jìn)入天線(xiàn)。
[噪聲傳導路徑]
①噪聲傳導至DC-DC轉換器的輸出線(xiàn)
②噪聲從電源線(xiàn)經(jīng)過(guò)平滑電容器傳導至基板地線(xiàn)
③傳導至基板地線(xiàn)的噪聲從圖案向外輻射，從而降低無(wú)線(xiàn)接收靈敏度
靜噪建議
根據剛才的調查結果，可以確認噪聲從DC-DC轉換器的輸出單元產(chǎn)生，推測在輸出單元中插入鐵氧體磁珠會(huì )有效果。同樣，輸入單元也容易產(chǎn)生噪聲，因此希望在輸入單元也使用鐵氧體磁珠。
快速充電時(shí)會(huì )產(chǎn)生大電流，請選用額定電流較高的鐵氧體磁珠。
另外，為應對無(wú)線(xiàn)載波頻率噪聲，應選擇高頻特性?xún)?yōu)良的產(chǎn)品。
推薦的濾波器
BLE18PS系列最大支持8A，在GHz頻段上可以獲得高阻抗，適合該用途。
確認靜噪效果
在實(shí)機上確認了使用鐵氧體磁珠后的靜噪效果。
在平滑電容器前插入鐵氧體磁珠BLE18PS080SN1。
靜噪對接收靈敏度的改善效果
插入鐵氧體磁珠，以確認接收靈敏度的改善程度。
比較插入前后快充期間的靈敏度，可以確認在LTE Low band的700MHz-900MHz上，接收靈敏度有所改善。
確認靜噪后的噪聲分布變化
通過(guò)噪聲可視化工具確認噪聲已減少。
可以確認基板上分布的噪聲水平有所降低。
天線(xiàn)的噪聲水平降低
如下圖所示，可以確認進(jìn)入天線(xiàn)的噪聲水平降低。
（參考）確認插入濾波器的影響
確認插入濾波器是否會(huì )影響DC-DC轉換器的效率。發(fā)現插入濾波器前后，效率未發(fā)生變化，由此可判斷對效率無(wú)不良影響。
其他靜噪要點(diǎn)
本次僅在DC-DC轉換器的輸出單元插入了濾波器，建議在輸入單元也插入濾波器。（BLE18PS080SN1）
本次的驗證示例中未出現問(wèn)題，但有時(shí)輸入側也會(huì )因開(kāi)關(guān)噪聲而出現問(wèn)題。
濾波器插入點(diǎn)① 充電器IC的輸出單元 (平滑電容器前)
濾波器插入點(diǎn)② 充電器IC的輸入單元 (輸入電容器前)
本次介紹的噪聲濾波器
BLE18PS080SN1
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