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EMC,EMI设计相关技术文章ACDC和DCDC电源最佳EMI性能的实现电源滤波器,emi滤波器

EMC,EMI设计相关技术文章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。

ACDC和DCDC电源最佳EMI性能的实现

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。

ACDC和DCDC电源最佳EMI性能的实现

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,通常为定义阻抗的电压。这是因为功率转换器通常是高频CM噪声的电流源。这两种类型的噪声如图2所示。

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