都是干货,关于汽车DC/DC电源和EMI的讨论
本文作者为建宇兄,是MPS的高级电源工程师,在第一期EMC群聊分享了《关于DC/DC电源和EMI的讨论》,我就材料进行了整理和补充。
本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/201607/293861.htm1)DC/DC噪声源特性
DC/DC的噪声的影响三个参数主要为
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/9538fac58752316238c03a171ec32704.jpg)
占空比Duty:占空比上升导致噪声幅度上升
开关频率Fs:是的噪声衰减变在频谱上延伸了,开关频率一般我们可以分为几个大类
20~100Khz:电感较大引起的成本、尺寸基本让低频设计慢慢不是一种选择。
100~550Khz:主要的选择选择
开关频率主要对电感大小、效率、RE/CE的特性影响比较大
上升时间Tr
备注:开关频率的影响其实很大,不仅仅是EMC的效果,在不同的案子里面可以得到不同的影响关系,如《Choosing the optimum switching frequency of your DC/DC converter》所示:
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/b838e9e73a3767c21e7e3d526eedc201.jpg)
2)如下面的案子所示
2.1)这是一个典型的BuckBoost的电源电路,没有病必需要过CISPR25 Class 3
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/00c5b650bb76b5387146b751b91f0461.jpg)
2.2 初测结果
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/00b96b4517690020db7d3fe2282f466c.jpg)
2.3 整改措施
2.3.1 原理分析
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/193d99662a458d02a43d1a2411824024.jpg)
两个开关环路中含有非连续的大电流环路是最主要的噪声源
增加Vin和Vss电容可以减少高频环路的电流
2.3.2 频率选择
噪声分量和电流大小,环路面积和频率成正比,和距离成反比
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/bbd4b954baf098d56b167c06affc9117.jpg)
以下依次为不同频率的效果对比(120、240和400Khz),深紫色为抖频的效果
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/78748b7db75d76d3610e6531891bbeb4.jpg)
2.3.2 开关速度的优化
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/e3a07d4c9f0f51beb5f7d43f8d9d5a7b.jpg)
2.3.3 布局优化影响
在布局上尽可能将C14(Vin-Vss电容)放在续流二极管和MOSFET边上减少高频环路面积
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/df486be195dc7104b4ad30400fa6eb93.jpg)
以下是实物照片
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/4324791504a8956c7db19bd870e9ff59.jpg)
补充一些相关的材料,除开芯片厂家的努力,我们能加入的设计手段主要包括:
1)输入滤波优化
RSIL filter 5μH 100nF 50Ω
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/c4d90d96c36dc0d64ba97949f2dc6fde.jpg)
2)输出滤波优化
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/5c092cf9f0db104c9851dd5cfa449c43.jpg)
3)Snubber电路
![](http://m.amcfsurvey.com/editerupload/201607/d8b26d11614f2cca85d84a01feb6f82c.jpg)
小结:
1)感谢建宇兄的案例总结,我们可以定量和定性的看这些参数的选择对实际试验的结果
2)这个的设计,需要打通原理、计算、功能试验和实际验证的环路
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