今天小编要和大家分享的是EMC,EMI设计相关信息,接下来我将从DC/DC转换器的传导EMI特性解析,type-c 转hdmi转换器这几个方面来介绍。
EMC,EMI设计相关技术文章DC/DC转换器的传导EMI特性解析
本部分将介绍如何从总噪声测量结果中分离出 DM/CM 噪声,并将以升压转换器为例,重点介绍适用于汽车应用的主要 CM 噪声传导路径。
DM 和CM 传导干扰
DM 和 CM 信号代表两种形式的传导发射。DM 电流通常称为对称模式信号或横向信号,而 CM 电流通常称为非对称模式信号或纵向信号。图 1 显示了同步降压和升压 DC/DC 拓扑中的 DM 和 CM 电流路径。Y 电容 CY1 和 CY2 分别从正负电源线连接到 GND,轻松形成了完整的CM 电流传播路径。
图1:同步降压(a) 和升压(b) 转换器DM 和CM 传导噪声路径。
DM 传导噪声
DM 噪声电流 (IDM) 由转换器固有开关动作产生,并在正负电源线 L1 和 L2 中以相反方向流动。DM 传导发射为“电流驱动型”,与开关电流 (di/dt)、磁场和低阻抗相关。DM 噪声通常在较小的回路区域流动,返回路径封闭且紧凑。
例如,在连续导通模式 (CCM) 下,降压转换器会产生一种梯形电流,且这种电流中谐波比较多。这些谐波在电源线上会表现为噪声。降压转换器的输入电容(图 1 中的 CIN)有助于滤除这些高阶电流谐波,但由于电容的非理想寄生特性(等效串联电感 (ESL) 和等效串联电阻 (ESR)),有些谐波难免会以 DM 噪声形式出现在电源电流中,即使在添加实用的 EMI 输入滤波器级之后也于事无补。
CM 传导噪声
另一方面,CM 噪声电流 (ICM) 会流入接地 GND 线并通过 L1 和 L2 电源线返回。CM 传导发射为“电压驱动型”,与高转换率电压 (dv/dt)、电场和高阻抗相关。在非隔离式 DC/DC 开关转换器中,由于 SW 节点处的 dv/dt 较高,产生了 CM 噪声,从而导致产生位移电流。该电流通过与 MOSFET 外壳、散热器和 SW 节点走线相关的寄生电容耦合到 GND 系统。与转换器输入或输出端的接线较长相关的耦合电容也可能构成 CM 噪声路径。
图1 中的CM 电流通过输入 EMI 滤波器的Y 电容(CY1 和 CY2)返回。另一条返回路径为,通过 LISN 装置(在本系列文章的第 1 部分中讨论过)的 50Ω 测量阻抗返回,这显然是不合需要的。尽管 CM 电流的幅值远小于DM 电流,但相对来说更难以处理,因为它通常在较大的传导回路区域流动,如同天线一般,可能增加辐射 EMI。