DCDC电源EMC设计

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tps54340的dcdc降压开关电源的设计与实现

tps54340的dcdc降压开关电源的设计与实现

tps54340的dcdc降压开关电源的设计与实现
TPS54340是德州仪器(TI)公司推出的一款降压开关电源控制器。

其特点是工作电压范围广,效率高,可编程输出电压和起停时间等,具有很好的稳定性和可靠性。

下面是TPS54340 DCDC降压开关电源设计与实现的步骤:
1. 确定工作电压范围:TPS54340的输入电压范围为4.5V至32V。

2. 根据需要计算输出电压:根据需要确定输出电压,TPS54340的输出电压可通过精确的电压反馈电路进行编程。

3. 选择外部元器件:根据TPS54340的设计说明书,选择合适的输出电感、电容、二极管和功率管等外部元器件。

选择高品质的元器件,以确保转换器的性能和稳定性。

4. 连接电路:按照TPS54340的设计说明书,连接电路,确认电路布局正确、尽量规整、短路和漏电检查以及地线的布局良好。

5. 调试:进行电路测试和调试,测量输入和输出电压、电流和功率等参数,保证转换器符合设计要求。

6. 优化:根据测试结果,对转换器进行必要的调整和优化,例如选择更高效的元器件或改进电路布局等,以提高转换器的性能。

以上是TPS54340 DCDC降压开关电源设计与实现的基本步骤,需要注意的是,在设计和实施过程中,需要遵循相关的安全和EMC标准。

同时,在实现时也需要注意对不同类型的干扰源进行抑制,以确保该电源的稳定性和可靠性。

DCDC模块电源的设计方法

DCDC模块电源的设计方法

• • •
三种基本的隔离开关电源:
L Vin
Lm
D
Vo
Vin
D1
D2
Vo
S
S
Flyback Converter
正激型变换器
L D1 Vo
Vin
S2
S1
D2
桥式变换器
电感的电磁学定义:
电路的观点:
i(t) + u(t) -
di(t ) u(t ) L dt
磁场的观点:
i(t)
φ
φ
Li(t )
1 B max Bdc B 2
铁磁材料的磁芯损耗的测量:
i(t) LCR Meter
+
u(t) -
根据实际工作的f和 ΔB画出磁芯的磁滞回线 (B-H),磁滞回线的面积即为磁芯损耗
R Q L
1/R代表了磁芯在小信号下的损耗大小。
1/ R
1 QL
Core characteristics analysis(1)
在国际单位制中:B称为磁感应强度,单位:特斯拉 T H称为磁场强度,单位:安培每米 A/m
o 4 107
φ
磁感应强度为B
面积为S
Bds
φ
s
BS
均匀磁场

称为磁通,磁通围绕电流构成一个闭合回路,且大小连续。 B又称为磁通密度
闭合的磁路及磁路中的气隙:
I
磁路长度lc 磁场强度Hc
磁性材料的磁芯损耗:
磁滞损耗:由于磁畴翻转导致的损耗,主要与磁性材 料的性质有关。
涡流损耗:变化的磁通在磁芯形成涡流(感应电流) 导致的损耗,主要与磁性的结晶情况有关。
互相绝缘的硅钢片用来减少涡流损耗。

毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计

毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计

(二 ○ ○ 七 年 六 月本科毕业设计说明书 题 目:便携式D C /A C 逆变电源设计 学生姓名:x x 学 院:x x 系 别:自动化系 专 业:自动化 班 级:自动化x x 指导教师:x x摘要随着电力电子技术的发展,尤其是功率MOSFET管和软开关技术的发展,便携式DC/AC逆变电源得以应用。

本课题设计的便携式DC\AC逆变器用于24V直流电变换成220V\50Hz的交流电。

在设计中,DC\DC部分采用反激式升压整流结构,变压器采用EI型功率铁氧体磁芯变压器,DC\AC侧采用半桥式逆变结构。

在本设计中还应用了100kHz PWM 波对直流升压侧进行调制。

在半桥逆变部分,用单片机生成50Hz SPWM波对逆变进行脉宽调制,其优点在于调制出来的电压信号谐波分量小、功率因数高、电压波形更接近正弦波。

本课题所设计的产品主要用于解决便携式数码产品和手机的充电问题。

因为在有些环境之下,并不能够找到可以为上述产品充电的交流电源,比如在汽车中和旅途中往往只能够提供直流电源。

本产品很好的解决了这类问题,所以本产品的市场推广前景很好。

关键词:DC\DC;DC\AC;变压器;PWM;SPWMAbstractWith the development of Power Electronics Technology and especially power MOSFET and soft-switch technology, DC / AC inverter power source for portable products was applied widely.This project design portable DC \ AC inverter for the usage of 24V DC converted into 220V \ 50Hz AC. Power demand load of 10 W, the output waveform for better quality sine wave. In the design, the part of DC \ DC uses the flyback booster rectifier structure. In this design it uses 100 kHz PWM wave to modulate the DC Boost right side. In the part of the half-bridge inverter, it generates 50 MCU Hz SPWM wave inverter for pulse width modulation, The advantage is that the sine wave modulation signal voltage harmonic components are small, the power factor is high, the voltage wave forms closer to the sine wave shape.The product used for resolving the portable digital products and cell phone charger problem. In some environment, we can not find the 220v AC power for charging. for instance, when you are on the trip .the train and the car don’t supply 220V AC power.This product solve those problems well, so the product will have a good prospects for promotion.Keywords: DC\DC;DC\AC;Transformer;PWM;SPWM目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题研究的相关理论概述及方案的初选 (1)1.3系统框图的确定 (1)第二章 DC/DC 电路的设计 (3)2.1DC/DC电路的相关理论 (3)2.1.1 DC/DC变换器的拓扑类型 (3)2.1.2单管反激式变换器 (3)2.2反激式变压器的设计 (6)2.2.1设计用基本参数设置及 (6)2.2.2变压器的设计 (6)2.2.3 变压器设计的定量计算 (7)2.2.4 变压器材料 (11)2.3调制电路的设计 (12)2.3.1 TL494的介绍 (12)2.3.2 TL494的工作原理 (12)第三章 DC/AC电路设计 (15)3.1半桥型逆变电路 (15)3.1.1 半桥电路的定量分析 (16)3.1.2 半桥电路的元器件选择 (16)第四章 SPWM调制电路的设计 (17)4.1正弦波脉宽调制 (17)4.1.1正弦波脉宽调制简介 (17)4.1.2SPWM脉宽调制的优点 (17)4.1.3SPWM脉宽调制的生成方法 (18)4.2改进型SPWM生成技术的介绍 (19)4.3SPWM的软件实现 (20)4.4SPWM的硬件实现 (21)4.4.1硬件实现的方法 (21)4.4.2硬件电路的介绍 (21)第五章结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)谢辞 (28)第一章绪论1.1 课题背景随着人们生活水平的提高,人身边的手机、MP3及数码类产品逐渐增多。

数控dcdc电源设计设计思路

数控dcdc电源设计设计思路

数控dcdc电源设计设计思路数控DC-DC电源设计是现代电子设备中常用的一种电源设计方案。

它通过数字控制技术和直流-直流变换器的结合,实现对电源输出电压的精确调节和稳定性控制。

在电子设备设计中,数控DC-DC电源设计起着至关重要的作用。

数控DC-DC电源设计需要考虑的是电源的输出电压范围和精度。

不同的电子设备对电源的输出电压要求不同,因此在设计电源时需要根据具体的需求来确定输出电压的范围和精度。

同时,还需要考虑电源的负载能力,以确保在负载变化时电源输出电压的稳定性。

数控DC-DC电源设计还需要考虑的是电源的效率和功耗。

高效率的电源设计可以减少能源的浪费,提高电子设备的使用时间和续航能力。

而功耗的控制则可以减少电子设备的发热量和对环境的影响。

因此,在设计电源时需要选用高效率的电源模块和优化电路拓扑,以提高电源的效率和降低功耗。

数控DC-DC电源设计还需要考虑的是电源的稳定性和可靠性。

电源的稳定性是指在输入电压和负载变化时,电源输出电压的波动范围。

而可靠性则是指电源在长时间工作中的稳定性和可靠性。

为了提高电源的稳定性和可靠性,设计中需要采用合适的反馈控制策略和稳压器件,以及进行充分的温度和负载测试。

数控DC-DC电源设计还需要考虑的是电源的保护功能。

在电子设备的使用过程中,电源可能会面临电压过高、电流过大、过热等问题,这些问题可能会对电子设备造成损害。

因此,在设计电源时需要加入过压保护、过流保护和过温保护等功能,以提高电源的安全性和可靠性。

数控DC-DC电源设计还需要考虑的是电源的尺寸和成本。

在电子设备中,电源通常需要尽可能小巧轻便,以满足电子设备的小型化和轻量化要求。

同时,电源的成本也需要尽可能低,以降低电子设备的生产成本。

因此,在设计电源时需要选用尺寸紧凑的电源模块和低成本的电源器件,以满足电子设备的要求。

数控DC-DC电源设计是一项综合考虑电源输出电压范围和精度、效率和功耗、稳定性和可靠性、保护功能、尺寸和成本等因素的设计任务。

浅析军用车载DC—DC开关电源EMC设计

浅析军用车载DC—DC开关电源EMC设计

浅析军用车载DC—DC开关电源EMC设计作者:陈霁来源:《海峡科技与产业》2017年第03期摘要:本文分析了军用车载电源电磁兼容(EMC)要求的特点,简要分析了开关电源EMC产生机理,并着重介绍了军用车载DC-DC开关电源的EMC电路设计、元器件选择及PCB设计、机壳结构设计方法。

关键词:电磁兼容、EMC,军用,车载,DC-DC,开关电源随着民用汽车上成熟稳定的电子配置越来越多,功能越来越完善便捷,军用汽车也逐步加入了民车中时尚的电子元素,而作为军用汽车,由于其使用场合与民用汽车有很大差别,并且常会在车上外接一些特殊的军用设备,如军用电台等,因此,军用汽车上会装备一种DC-DC 开关电源,为军用外接设备供电。

电磁兼容(EMC)指标是整车VTS指标中的重要组成部分,为保障整车通过EMC试验,车内各电子电器零部件均需满足相应的EMC性能。

军车作为系统级产品,需通过GJB1389A 中陆军地面系统所规定的EMC试验;而作为车辆来说,军车还需通过国家规定的相关法规要求。

因此,作为军用车载电子电器零部件,既要满足GJB151B中陆军地面分系统所规定的EMC试验,同样也要达到整车厂关于汽车零部件的各项EMC指标。

这就对军用车载电子产品的EMC性能提出了更高的要求。

军用车载DC-DC开关电源的EMC设计要综合考虑“军用”和“车载”两方面因素。

既要满足汽车电磁兼容设计需求,又要满足军用分系统电磁兼容设计需求。

因此,军用车载DC-DC开关电源的EMC设计面临着严峻的考验,在电路设计、PCB设计、元器件选型、机壳设计及线束设计等诸多方面均需要考虑EMC要求,并加入相应设计元素,以满足产品的EMC性能要求。

1 电路设计开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和 MOSFET构成。

开关电源电路中产生干扰源的主要器件是开关管和变压器。

DC-DC的EMC设计

DC-DC的EMC设计

D C-D C的E M C设计(共6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--DC-DC转换器的电磁兼容技术引言DC-DC转换器是通信系统的动力之源,已在通信领域中达到广泛应用。

由于具有高频率、宽频带和大功率密度,它自身就是一个强大的电磁干扰(EMI)源,严重时会导致周围的电子设备功能紊乱,使通信系统传输数据错误、出现异常的停机和报警等,造成不可弥补的后果;同时,DC-DC 转换器本身也置身于周围电磁环境中,对周围的电磁干扰也很敏感(EM S),如果没有很好的抗电磁干扰能力,它也就不可能正常工作。

因此,营造一种良好的电磁兼容(EMC)环境,是确保电子设备正常工作的前提,且也成为电子产品设计者的重要考虑因素。

DC-DC转换器EMC特点DC-DC转换器具有体积小、功率密度大、工作频率高等特点,这些特点直接导致电源内部电磁环境复杂,同时也带来了一系列高频EMI的问题,产生的干扰对电源本身和周围电子环境带来很大的影响。

为满足日趋严格的国际电磁兼容法规,DC-DC转换器的EMC设计已经成为电源设计中的首要问题之一。

DC-DC转换器的EMC问题主要有如下几个特点: DC-DC转换器作为工作于开关状态的能量转换装置,产生的干扰强度较大;干扰源主要集中在功率开关器件以及与之相连的铝基板和高频变压器;由于DC-DC转换器与其它电子电路相连紧凑,产生的EMI很容易造成不良影响。

DC-DC转换器的共模干扰信号(CM)和差模干扰信号(DM)的分布图如图1所示。

这是分析干扰信号特性十分有用的列线图。

如果设备在某段频率范围内有传导干扰电平超标,查阅该图可得出是哪一种类型的传导干扰信号占主导地位,从而指导改变EMI滤波器的网络结构及参数等相应措施加以解决。

图1 DC-DC转换器的共模干扰信号和差模干扰信号分布图DC-DC转换器的EMC设计屏蔽和接地屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干扰。

DCDC电路设计及参数计算工具

DCDC电路设计及参数计算工具

DCDC电路设计及参数计算工具1. 简介在电子设备的设计中,DCDC(直流与直流)电路是一种常见且重要的电源转换器。

DCDC电路能够将输入电源的直流电压转换为所需的输出电压,常见的应用场景包括移动设备、无线通信系统等。

本文将介绍DCDC电路设计的基本原理,并提供一个参数计算工具,用于辅助DCDC电路的设计。

2. DCDC电路设计原理DCDC电路的基本原理是通过变换电压的方式,将输入电源的直流电压转换成输出电压。

常见的DCDC电路有降压(Buck)电路、升压(Boost)电路和升降压(Buck-Boost)电路。

下面将分别介绍这三种电路的工作原理。

2.1 降压(Buck)电路降压电路将输入电压降低到一个较低的输出电压。

它由开关管、电感和输出电容等元器件组成。

当开关管导通时,电感储存能量,当开关管断开时,电感释放能量,输出电压被平滑地输出。

2.2 升压(Boost)电路升压电路将输入电压增加到一个较高的输出电压。

它也由开关管、电感和输出电容等元器件组成。

当开关管导通时,电感储存能量,当开关管断开时,电感释放能量,使输出电压增加。

2.3 升降压(Buck-Boost)电路升降压电路能够实现输入电压既能降低也能增加的功能。

它由两个开关管、电感和输出电容等元器件组成。

通过控制两个开关管的导通状态,实现输入电压的升降。

3. DCDC电路设计参数计算工具为了辅助DCDC电路的设计,我们开发了一个参数计算工具。

该工具能够根据输入的参数,自动计算出所需的元器件数值。

下面是该工具的使用方法:3.1 输入参数首先,用户需要输入以下参数:•输入电压(Vin):输入电源的直流电压。

•输出电压(Vout):所需输出的电压。

•输出电流(Iout):所需输出的电流。

•开关频率(fsw):开关管的工作频率。

3.2 计算结果根据输入的参数,工具将自动计算出以下参数:•电感(L):根据输入输出电压和电流的关系计算得出。

•输出电容(C):根据输出电流的纹波和开关频率计算得出。

DCDC电源EMC设计

DCDC电源EMC设计

DCDC电源EMC设计与测试分析1、引言DC-DC变换器是航天器在地面测试和在轨运行的各个阶段将一次电源母线电压变换成各分系统及电子设备所需的电压,供航天器上负载使用的重要装载设备。

我国在1986年制订了国军标GJB-151-86,对电子设备包括DC-DC变换器的EMC(电磁兼容性)做出了规定。

由于航天器上装载有很多电子仪器设备,如通信、遥测与遥控设备等,这些设备对EMI (电磁干扰)很敏感,超标的EMI会使这些设备产生错误信号和指令,严重影响航天器的整体安全、稳定工作。

因此,DC-DC变换器的EMC设计很重要。

2、航天器DC-DC变换器EMC技术要求航天器DC-DC变换器通常要求进行的EMC测试项目见表1,各测试项目的要以GJB151A-97为基础,并参考了我国通信卫星对设备级产品EMC要求。

表1 航天器DC-DC变换器EMC要求测试项目2.1 辐射发射控制要求(RE102)辐射发射是检验设备以电磁辐射的形式向空间发射的干扰强度是否超过限制值,RE102是电场辐射发射试验。

受试设备(EUT)的RE102(10kHz~18GHz)应不超过图1的要求。

EUT工作频率较低,试验频率上限可到1GHz或其最高工作频率的10倍,取较大者。

图1 RE102无意电场辐射发射限制曲线2.2 传导发射控制要求(CE102)电流往往会借助电源线产生电磁辐射,CE102是检验设备以射频传导的方式发射的干扰强度是否超过限制值。

本要求适用于航天器上的所有设备电源导线。

EUT的CE102(10kHz~10MHz)电平应满足图2要求。

图2 CE102电源线传导发射限制曲线2.3 辐射敏感度要求(RS103)辐射敏感度检验设备能否抵抗外界的电磁干扰,RS103是关于电场干扰的。

当按规定的强度对EUT进行RS103(2MHz~18GHz)试验时,EUT工作级和性能级应分别满足相应级别的敏感度判断准则要求,试验频率上限到1GHz或EUT最高工作频率的10倍。

dcdc解决方案

dcdc解决方案

DCDC解决方案1. 概述DCDC(直流-直流)转换器是一种将高压或低压直流电源转换为所需电压的电子设备。

DCDC解决方案针对不同的应用需求,提供了多种转换器拓扑和控制策略。

本文将介绍DCDC解决方案的基本原理、常见拓扑结构和设计要点。

2. 基本原理DCDC转换器基于电感、电容和开关器件来实现电能转换。

其工作原理可简单概括为:通过开关器件周期性地切断和导通电路,使电感储能和释能,从而实现输入电压到输出电压的转换。

DCDC解决方案的基本原理包括以下几个方面:•开关器件:通常使用MOSFET或IGBT作为开关器件,通过控制器对其进行驱动,实现周期性开关和导通。

•电感:电感储存能量并提供稳定输出电压,其数值决定转换器的输出电流波动程度。

•电容:电容用于滤波,减小输出电压的纹波。

•控制器:控制器负责控制开关器件的开关频率和占空比,并根据输出电压信息进行反馈调节,以维持稳定的输出电压。

3. 常见的DCDC拓扑结构DCDC解决方案根据应用需求和工作条件,常见的拓扑结构包括:•降压(Buck)转换器:将较高的输入电压转换为较低的输出电压。

Buck转换器采用开关器件与电感和电容组成的简单电路结构,适用于输入电压高于输出电压的应用,如手机充电器等。

•升压(Boost)转换器:将较低的输入电压转换为较高的输出电压。

Boost转换器通过变压器来提高电压,适用于输入电压低于输出电压的应用,如LED驱动器等。

•升降压(Buck-Boost)转换器:可以实现输入电压高于或低于输出电压的转换。

Buck-Boost转换器具有较高的灵活性,适用于输入和输出电压波动范围较大的应用,如电动汽车充电桩等。

•反激(Flyback)转换器:通过变压器的储能和释能来实现输入电压到输出电压的转换。

Flyback转换器具有较高的功率转换效率和绝缘性能,适用于离线电源、电视机和计算机显示器等应用。

4. 设计要点在设计DCDC解决方案时,需要考虑以下几个关键要点:•负载特性:根据应用负载的性质和需求,确定所需的输出电压和输出电流范围。

车载DCDC电源EMC测试规范V

车载DCDC电源EMC测试规范V

DCDC车载电源EMC标准与测试
传导发射(CE):CISPR 25
EMI测试
辐射发射(RE):CISPR 25 静电放电抗扰(ESD):ISO10605 电瞬变:ISO7637-2
EMS测试
RS:ISO11452-2
BCI:ISO11452-4
静电放电抗扰度测试
■静电放电抗扰度
□电子模块应在带电和不带电两种状态下测试,带电状态模拟车载电子产
□接地平板
接地平板是测试台表面至少0.5mm厚的铜板或者镀锌的钢板。接地平板离 地的高度为(900±100)mm 传导测 试时接地平板的最小尺寸为1000×400 mm 辐射测试时接地平板的最小尺寸为1000×2000 mm 接地平板应该搭接到墙上或者屏蔽室的地板上,搭接阻抗不超过2.5mΩ.搭 接条之间的间隔不超过300 ㎜,搭接条的长宽比不超过7:1.布置图示如下:
■非带电状态:应选择150PF的放电电容,选择的放电电阻应记录在测试方案中
静电放电抗扰度测试
PASS
■如果PEAK高于QP,限值,则需看QP值,如果QP低于QP限值,则
PASS
■否则FAIL
EMI测试一般要求
■远端接地和近端接地
□以电源回线长短为判定
■小于200mm,则认为是近端接地,则电源负极直接接于接地铜板上 ■大于200mm,则认为是远端接地,则电源负极接于另外一个LISN上
■测试仪器
EMI测试一般要求
EMI测试一般要求
□人工电源网络(AN)
发射试验时EUT电源端口应通过AN与电源连接, AN外壳应直接搭接在接地 平板上 试验时AN测量端口如果没有与测试设备相连,则应端接50Ω电阻。AN内部 结构如下:
DCDC车载电源EMC标准与测试

ACDC和DCDC电源最佳EMI性能的实现

ACDC和DCDC电源最佳EMI性能的实现

ACDC和DCDC电源最佳EMI性能的实现电磁干扰(EMI)始终是开关电源(AC-DC和DC-DC转换器)的潜在问题。

如今的电源有很好的电磁发射和抗干扰的能力。

但为了满足特定的应用要求,仍要有正确的滤波电路以确保满足标准的要求。

本文提供了实现AC-DC和DC-DC电源的最佳EMI性能以及如何选择外部滤波器件的指南。

设备的电磁兼容性(EMC)涵盖了传导、辐射、静电放电(ESD)、以及AC-DC电源的输入线电流失真。

在欧洲,EMC指令2014/30/EU要求终端设备符合统一标准。

在本文中,我们将介绍AC-DC和DC-DC开关电源的传导和辐射原理,并实例剖析滤波器件的选择对EMI性能的影响。

高效率可能导致高噪音工程师非常熟悉开关电源的高效率会带来小体积和重量轻的优点,但许多人也深受电噪声的困扰。

然而,先进的设计会选择使用低噪声的器件和拓扑来改进噪声,例如谐振拓扑。

“频率抖动”之类的技术也有助于降低测量带宽中的电磁辐射。

开关电源中的噪声来源于半导体的快速切换,通常想获得高效率,开关波形上升和下降的时间是以纳秒为单位的,高的dV/dt和di/dt电平不能完全被开关电源所抑制,就有可能在输入或输出线上呈现出传导的电压或电流尖峰噪声。

根据傅里叶分析,一般开关波形的电磁辐射分析如图1所示,随着上升/下降时间Tr,Tf减小,辐射带宽也随之增加,而增加的幅度则受到Ton/Tp [1]波形占空的影响。

图1:开关波形的电磁辐射噪音类型传导噪声有差分模式(DM)和共模(CM)两种类型,它们通常在某种程度上同时存在。

DM噪声为电力线回路之间测得的电压。

CM噪声为电源线和系统接地之间测得,通常为。

(完整word版)DCDC电源设计方案

(完整word版)DCDC电源设计方案
D1 D2二极管保护LM317为保护二极管。R2两端并联的C2可以大幅提高抵抗谐波的能力。
上面所述的几种DCDC转换电路都属于串联反馈式稳压电路,在此种工作模式中集成稳压器中调整管工作在线性放大状态,因此当负载电流大时,损耗比较大,即转换效率不高。因此使用集成稳压器的电源电路功率都不会很大,一般只有2-3W,这种设计方案仅适合于小功率电源电路。
电路由主电路、控制电路、启动电路和反馈电路4部分组成。主电路采用单端反激式拓扑,它是升降压斩波电路演变后加隔离变压器构成的,该电路具有结构简单,效率高,输入电压范围宽等优点。
控制电路是整个开关电源的核心,控制的好坏直接决定了电源整体性能。这个电路采用峰值电流型双环控制,即在电压闭环控制系统中加入峰值电流反馈控制。电路电流环控制采用UC3842内部电流环,电压外环采用T L431和光耦PC817构成的外部误差放大器,误差电压直接送到UC3842的1脚。误差电压与电流比较器的同相输入端3脚经采样电阻采集到初级侧电流进行比较,从而调节输出端脉冲宽度。2脚接地。R4, C5是UC3842的定时元件,决定UC3842的工作频率,.当UC3842的1脚电压低于1 V时,输出端将关闭;当3脚上的电压高于1 V时,电流限幅电路将开始工作,UC3842的输出脉冲中断。开关管上波形出现"打嗝"现象,从而可以实现过压、欠压、限流等保护功能。
4.1固定输出三端稳压器
三端稳压器的通用产品有78系列(正电源)和79系列(负电源),输出电压由具体型号中的后面两个数字代表,有5V,6V,8V,9V,12V,15V,18V,24V等档次。输出电流以78(或79)后面加字母来区分。L表示0.1A,M表示0.5A,无字母表示1.5A,如78L05表求5V 0.1A。典型应用电路如下:

DCDC电路设计

DCDC电路设计

DCDC电路设计直流电源稳压电路(DCDC电路)设计是一种将输入直流电压转换为稳定输出直流电压的电路设计。

在许多应用中,直流电源稳压电路被广泛应用,例如电子设备、通信设备、军工设备等。

设计一个DCDC电路需要考虑以下几个方面:1.选择合适的拓扑结构:常见的DCDC电路拓扑结构包括升压、降压、升降压和反相等结构。

选择合适的拓扑结构可以根据输入和输出的电压需求,以及其他设计需求,如效率、尺寸等。

2.选择合适的功率半导体器件:功率半导体器件主要包括开关管(如MOSFET和IGBT)和二极管。

正确选择合适的功率半导体器件可以提高DCDC电路的效率和可靠性。

3.控制策略设计:DCDC电路通常需要一个控制回路来控制输出电压的稳定性。

一种常见的控制策略是脉宽调制(PWM)控制,通过控制开关管的导通时间来调整输出电压。

其他常用的控制策略包括频率调制(FM)控制和电流模式控制等。

4.滤波和保护电路设计:在DCDC电路中,为了减小输出纹波和干扰,通常需要设计滤波电路。

常见的滤波电路包括电感滤波器和电容滤波器。

此外,为了保护DCDC电路免受过载、过压和短路等情况的损坏,还需要设计过载保护和过压/过流保护电路。

5.电源管理电路设计:DCDC电路通常需要一些辅助电路,如启动电路、输出电压检测电路、反馈电路等。

这些辅助电路可以增加DCDC电路的稳定性和可靠性。

综上所述,DCDC电路设计需要综合考虑拓扑结构选择、功率半导体器件选择、控制策略设计、滤波和保护电路设计,以及电源管理电路设计等因素。

通过合理设计和选用适当的器件,可以实现直流电源稳压电路的高效率、高稳定性和高可靠性。

车灯中DCDC芯片的设计要点,车灯中DCDC芯片EMC特性

车灯中DCDC芯片的设计要点,车灯中DCDC芯片EMC特性

150K~108M
18655 18655 GB/T21437 GB/T21437
150K~1G
250K~400M 17619 1M~400M
17619 17619 17619
80M~18G 10Khz~200M 10K~400M 15K~30K
对于汽车零部件来说,因为其中DCDC芯片是最常见的噪声源,DCDC芯片的EMC主要是在处理EMI问题
汽车电子设备的EMC测试内容
零部件测试类别 测试项目
电源线时域传导发射 CE EMI RE 电源线频域传导发射 信号线频域传导发射 辐射发射-天线接收法 辐射发射-TEM小室法 电源线脉冲抗扰度 信号线脉冲抗扰度 EMC CS RF能量直接注入 大电流注入(BCI) EMS 电源线音频耦合抗扰度 辐射抗扰度-天线照射法 RS 辐射抗扰度-TEM小室法 辐射抗扰度-带状线法 辐射抗扰度-磁场环照射法 ESD 静电放电实验 11452-2 11452-3 11452-5 11452-8 10605 J1113-22 J1113-13 19951 7637-2 7637-3 11452-7 11452-4
目录
1.LED车灯的趋势和发展 2.车灯中DCDC芯片EMC特性 3.车灯中DCDC芯片EMC的设计要点 4.MPS的车灯LED驱动方案
EMC三要素
干扰源
耦合路径
敏感设备
在EMI测试中,待测零部件是干扰源,LISN和天线是敏感设备,通过LISN和天线接收信号 来分析零部件的电磁干扰的水平 在EMS测试中, 通过各种天线对零部件发射电磁信号,以及在零部件输入端注入脉冲和噪 声,来评估零部件的抗扰能力
高频电流环路形成的磁场大小取决于环路面积和电流大小
正确的找出高频电流环路

军用车载DC-DC开关电源EMC设计分析

军用车载DC-DC开关电源EMC设计分析

军用车载DC-DC开关电源EMC设计分析摘要:随着民用汽车上成熟稳定的电子配置越来越多,功能越来越完善便捷,军用汽车也逐步加入了民车中时尚的电子元素,而作为军用汽车,由于其使用场合与民用汽车有很大差别,并且常会在车上外接一些特殊的军用设备,如军用电台等,因此,军用汽车上会装备一种DC-DC开关电源,为军用外接设备供电。

基于此,本文主要对军用车载DC-DC开关电源EMC设计进行分析探讨。

关键词:军用车载;DC-DC开关电源;EMC设计分析1、前言电磁兼容(EMC)指标是整车VTS指标中的重要组成部分,为保障整车通过EMC试验,车内各电子电器零部件均需满足相应的EMC性能。

军车作为系统级产品,需通过GJB1389A中陆军地面系统所规定的EMC试验;而作为车辆来说,军车还需通过国家规定的相关法规要求。

因此,作为军用车载电子电器零部件,既要满足GJB151B中陆军地面分系统所规定的EMC试验,同样也要达到整车厂关于汽车零部件的各项EMC指标。

这就对军用车载电子产品的EMC性能提出了更高的要求。

2、开关电源电磁干扰机理与抑制措施开关电源的开关器件应用较多的是MOSFET和GIBT。

其在关断时会产生较大的电压、电流变化率。

开关电源中的开关器件在关断时,电压/电流的变化率较大,会造成较大干扰。

为抑制开关电源的干扰,必须了解干扰源所产生噪声信号的频谱特性。

2.1开关电源噪声源分析2.1.1功率开关管一般来说,功率开关管及其散热片与设备外壳和电源内部的引线间存在着分布电容。

当开关管频繁导通和关断时,会有矩形波的形成,这种矩形波含有丰富的高频成分。

由于开关管的存储时间、输入输出电容、整流二极管的反向恢复时问等,会造成很大的尖峰电流,当其流经变压器和电感产生的电磁场都可能形成噪声源,甚至可以击穿开关管。

2.1.2高频变压器当原导通开关管关断时,高频变压器的漏感所产生的反电动势E=-LP•di/dt,其值与集电极的电流变化率成正比,与漏感成正比,迭加在关断电压上,形成关断电压尖峰,从而形成传导干扰。

汽车DCDC芯片EMC设计要点资料精

汽车DCDC芯片EMC设计要点资料精
汽车DCDC芯片 EMC设计要点
2017.6.27 Derek.xie North China
目录
1.汽车DCDC芯片EMC的主要内容和趋势 2.汽车DCDC芯片EMC特性 3.汽车DCDC芯片EMC的设计要点 4.汽车DCDC芯片优化设计范例
The Future of Analog IC Technology®
高频电流环路的辐射能量取决于环路面积和电流大小
The Future of Analog IC Technology®
高频电流环路噪声源的抑制
1. 同步方案减少高频电流回路面积
其他非同步buck方案
MPQ4420 36V 2A 同步buck芯片 SOT23-8封装, 集成上下MOSFET, 可以过Cispr25 class 5
The Future of Analog IC Technology®
环路天线原理
LISN
高频电流环路的辐射能量
大地
高频电流环路
E = 263e−16 × f 2 ⋅ I ⋅ A r
E: electro magnetic field energy A: loop area of the high di/dt current path
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4. 高频电流环路底层完整PCB铺铜
不同距离铺铜的磁场强度
高频电流环路噪声源的抑制
0dB 单层板
-11,3DB 2mm距离铺铜 两层板
完整的铺铜距离高频环路越近,对磁场的削弱作用越强。
-30.4DB 0.2mm距离铺铜 多层板
©Christian Kueck &Jens Hedrich
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DCDC电源EMC设计

DCDC电源EMC设计

D C D C电源E M C设计(总12页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--DCDC电源EMC设计与测试分析1、引言DC-DC变换器是航天器在地面测试和在轨运行的各个阶段将一次电源母线电压变换成各分系统及电子设备所需的电压,供航天器上负载使用的重要装载设备。

我国在1986年制订了国军标GJB-151-86,对电子设备包括DC-DC变换器的EMC(电磁兼容性)做出了规定。

由于航天器上装载有很多电子仪器设备,如通信、遥测与遥控设备等,这些设备对EMI(电磁干扰)很敏感,超标的EMI会使这些设备产生错误信号和指令,严重影响航天器的整体安全、稳定工作。

因此,DC-DC变换器的EMC设计很重要。

2、航天器DC-DC变换器EMC 技术要求航天器DC-DC变换器通常要求进行的EMC测试项目见表1,各测试项目的要求是以GJB151A-97为基础,并参考了我国通信卫星对设备级产品EMC要求。

表1 航天器DC-DC变换器EMC要求测试项目辐射发射控制要求(RE102)辐射发射是检验设备以电磁辐射的形式向空间发射的干扰强度是否超过限制值,RE102是电场辐射发射试验。

受试设备(EUT)的RE102(10kHz~18GHz)应不超过图1的要求。

EUT工作频率较低,试验频率上限可到1GHz或其最高工作频率的10倍,取较大者。

图1 RE102无意电场辐射发射限制曲线传导发射控制要求(CE102)电流往往会借助电源线产生电磁辐射,CE102是检验设备以射频传导的方式发射的干扰强度是否超过限制值。

本要求适用于航天器上的所有设备电源导线。

EUT的CE102(10kHz~10MHz)电平应满足图2要求。

图2 CE102电源线传导发射限制曲线辐射敏感度要求(RS103)辐射敏感度检验设备能否抵抗外界的电磁干扰,RS103是关于电场干扰的。

当按规定的强度对EUT进行RS103(2MHz~18GHz)试验时,EUT工作级和性能级应分别满足相应级别的敏感度判断准则要求,试验频率上限到1GHz或EUT最高工作频率的10倍。

开关电源EMC设计

开关电源EMC设计

开关电源的EMC设计开关电源因体积小、功率因数较大等优点,在通信、控制、计算机等领域应用广泛。

但由于会产生电磁干扰,其进一步的应用受到一定程度上的限制。

本文将分析开关电源电磁干扰的各种产生机理,并在其基础之上,提出开关电源的电磁兼容设计方法。

开关电源的结构如图1所示。

首先将工频交流整流为直流,再逆变为高频,最后再经整流滤波电路输出,得到稳定的直流电压。

电路设计及布局不合理、机械振动、接地不良等都会形成内部电磁干扰。

同时,变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰,也是潜在的强干扰源。

图1 AC/DC开关电源基本框图1● 开关电路开关电路主要由开关管和高频变压器组成。

开关管及其散热片与外壳和电源内部的引线间存在分布电容,它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲,频带较宽且谐波丰富。

开关管负载为高频变压器初级线圈,是感性负载。

当原来导通的开关管关断时,高频变压器的漏感产生了反电势E=-Ldi/dt,其值与集电极的电流变化率成正比,与漏感成正比,迭加在关断电压上,形成关断电压尖峰,从而形成传导干扰。

● 整流电路的整流二极管输出整流二极管截止时有一个反向电流,其恢复到零点的时间与结电容等因素有关。

它会在变压器漏感和其他分布参数的影响下产生很大的电流变化di/dt,产生较强的高频干扰,频率可达几十兆赫兹。

● 杂散参数由于工作在较高频率,开关电源中的低频元器件特性会发生变化,由此产生噪声。

在高频时,杂散参数对耦合通道的特性影响很大,而分布电容成为电磁干扰的通道。

2外部干扰源可以分为电源干扰和雷电干扰,而电源干扰以“共模”和“差模”方式存在。

同时,由于交流电网直接连到整流桥和滤波电路上,在半个周期内,只有输入电压的峰值时间才有输入电流,导致电源的输入功率因数很低(大约为0.6。

而且,该电流含有大量电流谐波分量,会对电网产生谐波“污染”。

EMC产生电磁干扰有3个必要条件:干扰源、传输介质、敏感设备,EMC设计的目的就是破坏这3个条件中的一个。

电源、DCDC电路原理设计及PCB布线注意事项大全

电源、DCDC电路原理设计及PCB布线注意事项大全

注:本文内容摘抄整理自网络、论坛,仅供大家参考学习,谢谢!!!电源、DC-DC 电路原理设计及PCB布线注意事项大全一般的降压型的DC-DC变换的典型原理电路,如下图:一.DC-DC电路设计至少要考虑以下条件:1.外部输入电源电压的范围,输出电流的大小。

2.DC-DC输出的电压,电流,系统的功率最大值。

二.基于以上两点选择PWM IC要考虑:1.PWM IC的最大输入电压。

2.PWM开关的频率,这一点的选择关系到系统的效率。

对储能电感,电容的大小的选择也有一定影响。

3.MOS管的所能够承受的最大额定电流及其额定功率,如果DC-DC IC内部自带MOS,只需要考虑IC输出的额定电流。

4.MOS的开关电压Vgs大小及最大承受电压。

三.电感(L1),二极管(CR1),电容(C2)的选择1. 电感量:大小选择主要由开关频率决定,大小会影响电源纹波;额定电流,电感的内阻选择由系统功耗决定。

2. 二极管:通常都用肖特基二极管。

选择时要考滤反向电压,前向电流,一般情况反向电压为输入电源电压的二倍,前向电流为输出电流的两倍。

3. 电容:电容的选择基于开关的频率,系统纹波的要求及输出电压的要求。

容量和电容内部的等效电阻决定纹波大小(当然和电感也有关)。

如何得到一个电源纹波相对较小、对系统其他电路干扰相对较小,而且相对稳定可靠的DC-DC电路,需要对以上电路的原理做如下修改:1.输入部分:电源输入端需要加电感电容滤波。

目的:由于MOS管的开关及电感在瞬间的变化会造成输入电源的波动,尤其是在系统耗电波动较大时,影响更为明显。

2.输出部分:(1)假定C2的选择的100uF是正确的,我们想得到更小的纹波,可以将100uF 的电容改成两颗47uF的电容(基于相同类型的电容);如果100uF电容采用的是铝电解,可以在原来的基础上加一颗10uF的磁片电容或钽电容。

(2)在输出端再加一颗电容和一颗电容对原来的电源做一个LC滤波,会得到一个纹波更小的电源。

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DCDC电源EMC设计与测试分析1、引言DC-DC变换器是航天器在地面测试和在轨运行的各个阶段将一次电源母线电压变换成各分系统及电子设备所需的电压,供航天器上负载使用的重要装载设备。

我国在1986年制订了国军标GJB-151-86,对电子设备包括DC-DC变换器的EMC(电磁兼容性)做出了规定。

由于航天器上装载有很多电子仪器设备,如通信、遥测与遥控设备等,这些设备对EMI (电磁干扰)很敏感,超标的EMI会使这些设备产生错误信号和指令,严重影响航天器的整体安全、稳定工作。

因此,DC-DC变换器的EMC设计很重要。

2、航天器DC-DC变换器EMC技术要求航天器DC-DC变换器通常要求进行的EMC测试项目见表1,各测试项目的要求是以GJB151A-97为基础,并参考了我国通信卫星对设备级产品EMC要求。

表1 航天器DC-DC变换器EMC要求测试项目2.1 辐射发射控制要求(RE102)辐射发射是检验设备以电磁辐射的形式向空间发射的干扰强度是否超过限制值,RE102是电场辐射发射试验。

受试设备(EUT)的RE102(10kHz~18GHz)应不超过图1的要求。

EUT工作频率较低,试验频率上限可到1GHz或其最高工作频率的10倍,取较大者。

图1 RE102无意电场辐射发射限制曲线2.2 传导发射控制要求(CE102)电流往往会借助电源线产生电磁辐射,CE102是检验设备以射频传导的方式发射的干扰强度是否超过限制值。

本要求适用于航天器上的所有设备电源导线。

EUT的CE102(10kHz~10MHz)电平应满足图2要求。

图2 CE102电源线传导发射限制曲线2.3 辐射敏感度要求(RS103)辐射敏感度检验设备能否抵抗外界的电磁干扰,RS103是关于电场干扰的。

当按规定的强度对EUT进行RS103(2MHz~18GHz)试验时,EUT工作级和性能级应分别满足相应级别的敏感度判断准则要求,试验频率上限到1GHz或EUT最高工作频率的10倍。

EUT的电场辐射敏感度要求具体指标见表2。

表2 RS103不同等级的测试限值要求2.4 传导敏感度要求(CS101、CS114、CS115、CS116)电源线传导敏感度(CS101 30Hz~150kHz):本要求适用于直流电源线,不包括回线。

CS101电源线注入电压及功率要求见表3,EUT应满足性能级要求。

表3 CS101电源线注入电压及注入功率要求电缆束注入传导敏感度CS114(10kHz~200MHz):本要求适用于互连电缆,包括直流电源电缆在内。

CS114注入的是等幅波干扰,校准波形最大0.1A,试验目的是检验电缆束上感应的电磁能量是否会对设备造成干扰,因为空间电磁波进入设备的一个重要途径就是电缆。

当按表4注入信号电流进行试验时,EUT应满足性能级要求。

表4 CS114电缆束注入电流要求电缆束注入脉冲激励传导敏感度(CS115):本要求适用于互连电缆。

CS115所模拟的是设备使用平台上的电感性负载断开时产生的干扰,脉冲波形以30Hz重复。

航天器DC-DC变换器电缆束注入脉冲激励传导敏感度生存级要求为I=5A;性能级要求为I=0.5A。

电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度CS116(10kHz~100MHz):本要求适用于互连电缆(包括电源线和单根电源导线),但无需单独对电源回线进行试验。

CS116模拟了在受试设备上可能出现的衰减正弦波干扰,注入的衰减正弦波校准波形的幅度最高达5A。

电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度要求见表5。

航天器DC-DC变换器电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度生存级要求为IMAX=5A;性能级要求为IMAX=0.5A。

表5 CS116电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度要求2.5 静电电弧放电敏感度试验(ESD)本要求适用于初样航天产品的壳体及所有互连电缆。

当按QJ2266-92要求一般采取间接放电±10kV的电压值进行试验。

放电频率为1次/秒,每点(面)30次。

试验中EUT不应出现任何故障、性能降低或偏离规定的指标值。

3、航天器DC-DC变换器与EMC航天器DC-DC变换器,按目前国内应用情况可分为28V、42V和100V输入电压品种,输出功率以30W为主。

DC-DC变换器是以功率半导体开关器件为核心的高频功率电子电路,通过半导体开关器件周期性通断工作,控制开关元件的时间占空比来调整输出电压。

脉宽调制器(PWM)的工作方式使得变换器不可避免的产生周期杂波,杂波的频谱分布在开关频率点和其高阶谐波频率点。

如图3所示,DC-DC变换器电磁干扰(EMI)包括辐射发射(RE)、传导发射(CE)、辐射敏感度(RS)和传导敏感度(CS)。

图3 DC-DC变换器的干扰发射和敏感度示意图4、DC-DC变换器EMI分析及EMC设计DC-DC变换器的小型化和高频化是其发展趋势,但同时带来了更加严重的EMC问题。

DC-DC变换器中开关管MOSFET和整流二极管在导通和截止的过程中,快速的上升和下降过程中大电流变化所产生的辐射能量已经成为噪声的主要来源。

由于印制板元器件布局引起的变换器内部元器件之间的寄生电容及印制板布线引起的寄生电容也是产生EMI的根源之一。

4.1 MOSFET开关噪声分析与抑制DC-DC变换器中MOSFET作为功率开关管工作在硬开关状态时,由于其寄生电感和寄生电容的作用,在开关管通断工作时,会产生较大的电压浪涌和电流浪涌。

如图4所示MOSFET的寄生电容Cr与MOSFET并联,寄生电感Lr与其串联。

开关接通时电路及等效电路如图5所示,开关接通前加在开关两端的电压为Uoff,开关寄生电容中储存的能量为:开关接通时,寄生电容放电,在MOSFET中流过较大的浪涌电流,其波形如图6所示。

开关管MOSFET断开时的电路及等效电路如图7所示。

在开关接通时,MOSFET上的电流等于通态电流Ion,同时寄生电感Lr上的电流也等于Ion。

寄生电感中存储的能量为:MOSFET断开时,这个能量对寄生电容Cr充电,开关管上产生较大的高频电压振荡。

开关断开时的电阻Rtoff是变化的,从最小电阻即通态电阻,变到最大电阻即开路电阻。

由等效电路可求得加在开关管两端的电压为:上式所示的开关管断开时电压波形如图8所示。

从图上可看出,由于寄生电感与寄生电容的作用,在开关管上出现了超高频振荡电压,这一电压称为电压浪涌,峰值约为开关管断开时电压的2倍。

若开关断开前MOSFET上的Ion较大,则电压浪涌峰值也更大。

开关管MOSFET在断开时产生的超高频振荡电压,将以辐射发射和传导发射的形式对变换器内部及外部进行干扰。

并且,电压浪涌尖峰容易超出MOSFET的安全工作电压范围,对它的可靠性造成严重的危害。

因此,从减小电磁干扰和增强可靠性两方面考虑,必须采取措施进行有效抑制。

如图9所示,在MOSFET的漏源极间并联一个RC串联网络与MOSFET 形成缓冲回路。

RC缓冲回路可有效地钳制MOSFET漏源极间电压的上升峰值,但同时延缓了开关时间,增大了开关损耗。

RC的参数根据开关管断开时的漏源电压及导通时流过的电流确定。

4.2 整流二极管噪声分析与抑制二极管的一个重要参数是反向恢复时间trr,trr的大小直接关系到二极管所产生的噪声大小。

对于PN结型二极管因为存在少数载流子的存储效应,二极管关断时存储电荷和多余电荷的恢复需要一定的反向恢复时间,并由此产生一定的反向恢复电流。

同时,二极管的关断损耗和反向恢复时间与电流峰值有关,并且开关频率越高,损耗越大。

为了减小高频下的关断损耗,希望反向恢复时间越短越好,结果造成电流变化率di/dt增大。

由此很容易引起二极管的寄生电感和寄生电容的振荡,表现在输出端为频率和幅值都较大的纹波。

同时,反向恢复电流峰值还随正向电流的增大而增大,在输出端会形成很大的电压尖峰,成为输出噪声的主要成分。

在高频DC-DC变换器中肖特基二极管已经广泛使用,它利用金属半导体结的势垒作用,根据漂移现象产生电流,电荷不会积累,与快恢复二极管相比,反向恢复时间和反向恢复电流都非常小,关断电流di/dt小,因而引起的振荡纹波及电压尖峰也小。

尽管选用肖特基二极管会减小输出纹波及尖峰,但由于电路寄生参数的影响,其产生的噪声仍不可忽视。

可以在二极管两端并联简单的RC串联缓冲网络以进一步减小噪声。

4.3 输入输出端EMI分析与滤波器设计(1) 输入输出端EMI分析DC-DC变换器中,由于寄生参数的存在以及开关管的高速导通和关断,使得变换器在输入输出端产生较大的干扰噪声。

干扰噪声是差模分量和共模分量共同作用的结果。

差模噪声就是通常意义上的噪声,产生的干扰信号与工作信号将以电势源的形式串联加于变换器的输入端,会对系统产生直接的影响。

共模噪声发生在每根传输线和地线之间。

共模干扰是由共模电流引起的,DC-DC变换器中的各器件之间和器件与机壳之间都存在寄生电容,导线存在寄生电感,这些寄生参数构成了一个寄生传输网络。

当功率开关高速开通与关断时,会产生一个脉冲序列——脉冲源,该脉冲源通过寄生传输网络在变换器的输入、输出线与地线之间产生共模电流干扰。

(2) EMI滤波器设计电磁干扰从设备内发射出来或进入设备只有两个途径,就是空间电磁辐射的形式和电流沿着导体传导的形式。

现在我们已经认识到输入输出滤波器不仅对电源线传导发射(CE102)和传导敏感度(CS101)的测试有作用,还对辐射发射(RE102)、电缆束注入传导敏感度和静电放电的测试也有作用,因为通过试验已证明电源线及各种输入输出引线产生的辐射远高于线路板本身的辐射及机壳机箱屏蔽不完整所产生的辐射,设备引线是主要的辐射源同时又是敏感度很高的接收器,在EMC测试中辐射敏感度、电缆束注入敏感度、静电放电等测试会在电源线上产生共模电压,当共模电压转变为差模电压时,就会对电路产生影响。

EMI滤波器主要用来滤除导线上的电磁干扰,由于电磁干扰的频率范围很宽,一般从几十kHz到几百MHz,因此滤波器的有效滤波频率要覆盖这么宽的范围。

由于DC-DC变换器的主要干扰源是由开关频率产生的高次谐波,以及高频电磁波更容易接收而对设备造成干扰,因此这些干扰均以高频为主,所以EMI滤波器采用低通滤波器。

低通滤波器的电路形式有多种。

滤波器的选择主要取决于要抑制的干扰频率与工作频率之间的差别和滤波器所接电路的阻抗。

但是实际电路的阻抗很难估算,特别是在高频时,由于电路受杂散参数的影响,电路的阻抗变化很大,而且电路阻抗在不同的频率上也不一样。

因此,在实际电路中,哪一种滤波器更有效,主要靠试验的结果确定。

我们在DC-DC变换器中设计的EMI滤波器电路如图10、图11。

图10中的C1、C2和图11中的C4、C5是滤除共模干扰用的Y电容(跨接在正线和回线与机壳之间,对共模电流起旁路作用,共模滤波电容一般取10000pF以下)。

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