一前言
大家都知道,各个领域的产品在研发设计中会遇到令人十分困扰的EMC问题,尤其是汽车电子领域。为了能将电磁干扰减到最小,研发硬件人员一般在设计原理图和绘制布局时,会通过调整开关转换速率以及降低高di / dt的环路面积来减小噪声源。
当然,在布局和原理图设计都非常谨慎的情况下却依然没有办法将传导EMI降低到最低水平。这是为什么呢?因为噪声受电流强度的影响,最主要还受电路寄生参数的影响。我们在开关打开和关闭的动作时会产生不连续的电流,而这些不连续电流会在输入电容上产生电压纹波,从而增加EMI。
所以为了能够抑制传导发射我们需要采用一些其它方法。今天我们主要展示的是通过测试数据的基频、超标的频点进行判断,使用合理的滤波器来解决问题点。
二问题描述
图1 CISPR25标准下的噪声特性(摸底数据)
图2 CISPR25标准下的噪声特性(摸底数据)
三分析整改
从图中可了解到问题点是低频的数据超标严重,超标的点M1为1.2MHz,通过排查发现是电源DCDC的问题,开关频率超标,由于是传导电压法测试,其辐射路径为电源线,我们可在路径上进行抑制辐射干扰。
因为二阶滤波阶数是40dB/十倍频,所以我们计算的时候,要把噪声频点频率fsw除10得到截止频率f,在使用22uH的电感,根据下面公式代入频率1.2MHz,可得电容约为80nF,所以选择了常用的82nF/100nF电容进行滤波,工程师们可以根据实际有的电感电容参数去进行搭配。整改措施如下图所示。
图5 整改措施实物图
整改后可看出1.2MHz位置可改善18dB,使数据有5dB的余量,可通过测试标准,整改后测试数据如下图所示:
图7 CISPR25标准下的噪声特性(整改后数据)
四总结
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