【導讀】開(kāi)關(guān)模式電源 (SMPS)由于其高效率、緊湊設計和輕重量而用于隔離式和大多數非隔離式DC/DC 轉換。晶體管和二極管的導通轉換會(huì )在各種 SMPS 電路拓撲中不同程度地產(chǎn)生電噪聲。噪聲有可能沿著(zhù)輸入和輸出線(xiàn)路傳導或輻射，表現為線(xiàn)路和接地之間的共模 (CM) 噪聲或線(xiàn)路和返回導體之間的差模 (DM) 噪聲。
DC/DC轉換
開(kāi)關(guān)模式電源 (SMPS)由于其高效率、緊湊設計和輕重量而用于隔離式和大多數非隔離式DC/DC 轉換。晶體管和二極管的導通轉換會(huì )在各種 SMPS 電路拓撲中不同程度地產(chǎn)生電噪聲。噪聲有可能沿著(zhù)輸入和輸出線(xiàn)路傳導或輻射，表現為線(xiàn)路和接地之間的共模 (CM) 噪聲或線(xiàn)路和返回導體之間的差模 (DM) 噪聲。
表 1 顯示了軍用級 DC/DC 轉換器的某些噪聲限制。使用典型的線(xiàn)路阻抗穩定網(wǎng)絡(luò )布置（圖 1）來(lái)監控 50 個(gè)終端上的 CM 和 DM 電壓之和，該網(wǎng)絡(luò )布置通常將信號輸出到頻譜或 EMI 分析儀。
表 1：軍用 EMI 限值，傳導（CE、DO）和輻射（RE、DO）
圖 1：用于傳導 EMI 測量的線(xiàn)路阻抗穩定網(wǎng)絡(luò )，顯示 CM 和 DM 噪聲路徑
為了避免超過(guò) EMI 限制，必須抑制 DM 和 CM 噪聲，特別是因為外部連接上的噪聲可以在兩種模式之間來(lái)回切換。
輸入電流波形取決于開(kāi)關(guān)拓撲
雖然開(kāi)關(guān)沿會(huì )產(chǎn)生高頻傳導 EMI，但基本工作電流波形定義了低頻 DM 輻射水平，在開(kāi)關(guān)頻率下具有的線(xiàn)路響應。根據拓撲結構，工作輸入電流波形可以是不連續的（如在“降壓”派生電路中）或連續的（如在較高功率“升壓”派生電路中，盡管這些在低功率下可能是不連續的）。在所有情況下，電流波形都可以近似為方波和以開(kāi)關(guān)頻率重復的三角形或鋸齒形的總和。這是進(jìn)入 DC/DC 轉換器開(kāi)關(guān)級的電流。轉換器輸入端的濾波器（至少一個(gè)電容器）可將電流調節至接近 DC，且殘余噪聲要求低于 EMI 標準限制線(xiàn)。
預測 EMI 響應幅度的一種方法是將電流分解為時(shí)域中的方波、鋸齒波和三角波元素，并應用傅立葉分析來(lái)給出頻域中的線(xiàn)路響應幅度。然后可以根據頻率圖設計濾波器，將響應衰減到 EMI 標準所需的水平。例如，非連續模式下的升壓轉換器具有三角形輸入電流波形，其第n次諧波的幅度I sin( n ) 為：
多相同步技術(shù)降低傳導噪聲
D是占空比，Ip是鋸齒波的峰值電流。
根據計算的值，輸入電容器可能就足夠了，形成一個(gè)單極，提供 –20dB/十年的頻率衰減。如果沒(méi)有，則可以采用總共 –40 dB/十倍頻程的附加串聯(lián)電感器或具有 –60 dB/十倍頻程的 CLC pi 濾波器，其整體尺寸可能比單個(gè)電容器小，以實(shí)現相同的衰減。然而，單個(gè)大電容器也可能具有顯著(zhù)的等效串聯(lián)電阻 (ESR) 和電感 (ESL)，從而降低其影響。添加輸入濾波器還會(huì )引入自諧振和寄生諧振，這會(huì )產(chǎn)生振鈴、額外的 EMI 響應和過(guò)電壓，因此必須考慮阻尼。有時(shí)，這可以通過(guò)直接跨接轉換器輸入的串聯(lián)電容器和電阻器來(lái)實(shí)現。然而，濾波器網(wǎng)絡(luò )中一個(gè)電容器的 ESR 通?？梢栽O置為提供足夠的阻尼效果。此外，米德?tīng)柌剪斂藰藴适且豁椉s束，它規定濾波器的輸出阻抗必須遠低于后續轉換器的輸入，以確保穩定性。濾波器的另一個(gè)考慮因素是足夠的直流額定電流，以避免電流波形峰值處的過(guò)度加熱和磁飽和，尤其是在高溫下。
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
為狀態(tài)監控選擇MEMS加速度計時(shí)，有這些關(guān)鍵但經(jīng)常被忽視的參數
