EMC基礎(chǔ)知識(shí)：開關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲

硬件筆記本

* j) w: F- r" j% D7 F點(diǎn)擊上方名片關(guān)注了解更多

. {3 n( O" u1 c. O2 x
本文將探討實(shí)際的開關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲。
開關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲
首先，使用同步整流型降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的等效電路來了解一下開關(guān)電流的路徑。
1 F: B  b% n4 ~: o, X* Z
SW1為高邊開關(guān)，SW2為低邊開關(guān)。SW1導(dǎo)通（SW2為OFF）時(shí)，電流路徑是從輸入電容器到SW1、再經(jīng)由電感L到輸出電容器。SW2導(dǎo)通（SW1為OFF）時(shí)，電流路徑是從SW2經(jīng)由L再到輸出電容器。下圖表示這些電流路徑的差分，每當(dāng)開關(guān)ON/OFF時(shí)，紅色線路的電流都會(huì)急劇變化。該環(huán)路的電流變化非常劇烈，所以會(huì)因PCB板布線電感而在環(huán)路內(nèi)會(huì)產(chǎn)生高頻振鈴。
# H7 F. Y: p+ @% o" q+ ~
圖中表示構(gòu)成電源電路的外置部件、實(shí)裝多層電路板的寄生分量及振鈴的關(guān)系。
( s; x, g( Z9 n% g. H8 ]3 N
8 J& G8 X" I' j  n, {! Z紅色部分標(biāo)出的是上圖所表示的電流在急劇變化的環(huán)路中的寄生分量。布線中存在布線電感，通常每1mm有1nH左右的電感。另外，電容器中存在等效串聯(lián)電感ESL，MOSFET的各引腳間存在寄生電容。因此，如紅框內(nèi)的圖例所示，開關(guān)節(jié)點(diǎn)將產(chǎn)生100MHz～300MHz的振鈴。所產(chǎn)生的電流及電壓，可通過兩個(gè)公式求得。
- F7 o$ E5 @$ ~此振鈴會(huì)作為高頻開關(guān)噪聲帶來各種影響。雖然有采取相應(yīng)的措施，但由于無法從電源IC處去除安裝電路板的寄生分量，因此只能通過PCB板布局設(shè)計(jì)及采用去藕電容來解決。關(guān)于PCB板布局，在DC/DC轉(zhuǎn)換器的“PCB板布局”部分有詳細(xì)介紹，請(qǐng)參考。

/ j1 M8 |0 @/ @$ @# A4 a關(guān)于差模噪聲和共模噪聲，請(qǐng)點(diǎn)擊這里了解詳情；關(guān)于串?dāng)_，在這里有詳細(xì)介紹。關(guān)于共模濾波器，將在后續(xù)章節(jié)進(jìn)行介紹。
4 z/ I6 V* q, ]8 r6 |2 F

. [5 o1 o/ x, f  ~聲明：
6 ], F3 G/ {7 t3 Z聲明：文章來源來源：ROHM，作者：ROHM。本號(hào)對(duì)所有原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載文章的陳述與觀點(diǎn)均保持中立，推送文章僅供讀者學(xué)習(xí)和交流。文章、圖片等版權(quán)歸原作者享有，如有侵權(quán)，聯(lián)系刪除。投稿/招聘/推廣/宣傳 請(qǐng)加微信：woniu26a推薦閱讀▼
, @+ C; I* T, `% }電路設(shè)計(jì)-電路分析
emc相關(guān)文章
電子元器件
. c7 V' p5 p" S6 l1 o后臺(tái)回復(fù)“加群”，管理員拉你加入同行技術(shù)交流群。