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汽車DC/DC電源和EMI的探討

1)DC/DC噪聲源特性


DC/DC的噪聲的影響三個參數(shù)主要為





占空比Duty:占空比上升導致噪聲幅度上升

開關頻率Fs:是的噪聲衰減變在頻譜上延伸了,開關頻率一般我們可以分為幾個大類

20~100Khz:電感較大引起的成本、尺寸基本讓低頻設計慢慢不是一種選擇。

100~550Khz:主要的選擇選擇

開關頻率主要對電感大小、效率、RE/CE的特性影響比較大

上升時間Tr

備注:開關頻率的影響其實很大,不僅僅是EMC的效果,在不同的案子里面可以得到不同的影響關系,如《Choosing the optimum switching frequency of your DC/DC?converter》所示:





2)如下面的案子所示


2.1)這是一個典型的BuckBoost的電源電路,沒有病必需要過CISPR25 Class 3





2.2 初測結果





2.3 整改措施


2.3.1 原理分析





兩個開關環(huán)路中含有非連續(xù)的大電流環(huán)路是最主要的噪聲源


增加Vin和Vss電容可以減少高頻環(huán)路的電流


2.3.2 頻率選擇


噪聲分量和電流大小,環(huán)路面積和頻率成正比,和距離成反比





以下依次為不同頻率的效果對比(120、240和400Khz),深紫色為抖頻的效果





2.3.2 開關速度的優(yōu)化





2.3.3 布局優(yōu)化影響


在布局上盡可能將C14(Vin-Vss電容)放在續(xù)流二極管和MOSFET邊上減少高頻環(huán)路面積





以下是實物照片





補充一些相關的材料,除開芯片廠家的努力,我們能加入的設計手段主要包括:


1)輸入濾波優(yōu)化


RSIL?filter?5μH 100nF 50Ω





2)輸出濾波優(yōu)化





3)Snubber電路





小結:這個設計,需要打通原理、計算、功能試驗和實際驗證的環(huán)路


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