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DC-DC转换器EMI工程师指南(第7部分):共模噪声 反激式飞行

2022-5-26 10:03| 发布者: 闪电| 查看: 64| 评论: 0|原作者: Timothy Hegarty

摘要: 本系列文章的第5部分和第6部分【1-6】提供了实践指南和示例,以缓解非隔离直流稳压器电路的辐射电磁干扰(EMI)。当然,没有治疗dc dc电源的EMI应完整,无需考虑电隔离设计,因为电源这些电路中的变压器在其对整体EM ...


隔离DC-DC反激中的CM EMI

图3显示了连接有线阻抗稳定网络(LISN)用于EMI的反激示意图测量红色虚线表示主要CM噪声电流通过对地和回LISN的寄生电容。指定为CZ的电容器从一次接地(PGND)连接到二次接地SGND),将二次侧的CM电流分流回一次侧,有利地转移CM电流,使其远离通过LISN返回的CSE。

图3:。带LISN的二线制dc-dc反激调节器的CM噪声电流传播路径在输入端连接。还显示了主参考辅助输出。


虽然主MOSFET漏极端子的高转换率电压是CM噪声的主要来源,但变压器及其寄生电容是传导EMI可以通过的耦合通道从一次到二次传播,并通过从输出电路到接地的阻抗传播。这个主要CM电流路径(图3中由ICM-SEC表示)是从变压器的初级到次级并通过从输出电路到接地的阻抗。类似于非隔离转换器,使用小型开关节点铜质区域、将MOSFET散热器(如果需要)连接到PGND以及避免将开关节点全过孔连接到电路板底侧【6】是三种减少从MOSFET漏极至接地(图3中由ICM-PRI表示)。


与变压器相关的三个主要考虑因素适用于此处。首先,将变压器紧密耦合绕组将漏感降至最低,以实现高效率,降低开关电压应力可靠性高。交织是一种常用的降低漏感和绕组交流电压的技术反对因此,绕组间电容变得相对较大。


此外,嵌入印刷电路板(PCB)绕组的平面变压器具有更高的由于其紧密堆叠的层和固有的大层表面积。在任何情况下,将脉动噪声电压源应用于此类分布式寄生电容产生相对较高的位移电流。它从一级流向二级绕组和回路接地,导致CM噪音水平较高。[10]


其次,漏感与寄生绕组间电容共振可能会在测量的EMI频谱中产生严重的高频CM噪声峰值。第三,杂散近场产生的高dv/dt节点可能很容易通过变压器磁芯耦合,因为磁芯材料具有高介电常数,对电场呈现低阻抗。然而,寄生电容(CME)来自如果磁芯包裹在连接到PGND的铜箔中,则磁芯对地的距离很小。


一般来说,优化反激变压器设计不仅在解决方案大小、外形和效率方面至关重要和热性能,但也有一个巨大的影响厘米噪声性能。



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