在频域内测量辐射和传导电磁干扰,这就是对已知波形做傅里叶级数展开,本文中我们着重考虑辐射电磁干扰性能。在同步压转换器中,引起电磁干扰的主要开关波形是由Q1和Q2产生的,也就是每个场效应管在其各自导通周期内从漏较到源较的电流di/dt。图2所示的电流波形(Q和Q2on)不是很规则的梯形,但是我们的操作自由度也就较大,因为导体电流的过渡相对较慢,所以可以应用Henry Ott经典著作《电子系统中的噪声降低技术》中的公式1。我们发现,对于一个类似的波形,其上升和下降时间会直接影响谐波振幅或傅里叶系数(In)。
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谐波系列的电磁干扰幅度受Q1和Q2的通断影响。在测量漏源电压VDS的上升时间tr和下降时间tf,订制铁路电源,或流经Q1和Q2的电流上升率di/dt 时,可以很明显看到这一点。这也表示,我们可以很简单地通过减缓Q1或Q2的通断速度来降低电磁干扰水平。事实正是如此,延长开关时间的确对频率** f=1/πtr的谐波有很大影响。不过,此时**在增加散热和降低损耗间进行折中。尽管如此,对这些参数加以控制仍是一个好方法,它有助于在电磁干扰和热性能间**平衡。具体可以通过增加一个小阻值电阻(通常小于5Ω)实现,该电阻与Q1和Q2的栅较串联即可控制tr和tf,你也可以给栅较电阻串联一个 “关断二极管”来独立控制过渡时间tr或tf(见图3)。这其实是一个迭代过程,甚至连经验丰富的电源设计人员都使用这种方法。我们的终目标是通过放慢晶体管的通断速度,使电磁干扰降低至可接受的水平,同时**其温度足够低以确保稳定性。
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电源模块输出纹波噪声过大原因
输出纹波噪声过大的原因:
(1)电源模块与主电路噪声敏感元件距离过近
(2)主电路噪声敏感元件的电源输入端处未接去耦电容
(3)多路系统中各单路输出的电源模块之间产生差频干扰
(4)地线处理不合理
解决方法:可以通过将模块与噪声器件隔离或在主电路使用去耦电容等方案改善。如:将电源模块尽可能远离主电路噪声敏感元件或模块与主电路噪声敏感元件进行隔离,主电路噪声敏感元件(如:A/D、D/A或MCU等)的电源输入端处接0.1μF去耦电容,使用一个多路输出的电源模块代替多个单路输出模块*差频干扰,采用远端一点接地、减小地线环路面积。
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