降低電源EMI：使用LTpowerCAD設(shè)計(jì)差模輸入濾波器

就其本質(zhì)而言，開關(guān)模式電源是潛在電子干擾的來源。這些信號統(tǒng)稱為電磁干擾（EMI）或噪聲。電源EMI是在開關(guān)頻率及其諧波處產(chǎn)生的，并且由于開關(guān)轉(zhuǎn)換而在更高的頻率下產(chǎn)生。開關(guān)穩(wěn)壓器噪聲可以通過三種路徑傳輸?shù)狡渌娮釉O(shè)備：輻射（天線）發(fā)射、輸入側(cè)的傳導(dǎo)發(fā)射和輸出側(cè)的傳導(dǎo)發(fā)射。

輻射發(fā)射在很大程度上取決于寄生元件，可以通過仔細(xì)的電路板布局來減少。只需使用ADI公司的靜音開關(guān)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器或靜音開關(guān)穩(wěn)壓器2穩(wěn)壓器，輻射發(fā)射也可以降低多達(dá)40 dB或10，000倍。靜音開關(guān)穩(wěn)壓器采用對稱布局和良好控制的開關(guān)轉(zhuǎn)換的組合來降低產(chǎn)生的EMI。?

在過濾器的幫助下，可以減少傳導(dǎo)輻射。濾波器不僅需要優(yōu)化以降低特定頻率范圍內(nèi)的噪聲，而且還會(huì)影響整個(gè)電源的穩(wěn)定性。開關(guān)穩(wěn)壓器具有一定的輸入阻抗Z在.它必須高于輸入濾波器的輸出阻抗Z之.圖1顯示了這兩種阻抗的框圖。

圖1.使用輸入濾波器減少傳導(dǎo)發(fā)射。

為了預(yù)測輸入濾波器的影響，在ADI公司的開關(guān)穩(wěn)壓器計(jì)算工具LTpowerCAD中添加了濾波器設(shè)計(jì)功能。LTpowerCAD可從ADI公司網(wǎng)站（analog.com/LTpowerCAD）免費(fèi)下載。臨界線路綁定差分噪聲由輸入電流紋波決定，因此不依賴于PCB布局寄生效應(yīng)，因此理論計(jì)算與現(xiàn)實(shí)情況密切相關(guān)。?

圖2.使用LTpowerCAD與輸入側(cè)的優(yōu)化濾波器相互作用的開關(guān)穩(wěn)壓器的計(jì)算。

如前所述，設(shè)計(jì)用于降低某些EMI水平的濾波器還必須確保由開關(guān)穩(wěn)壓器和濾波器組成的整個(gè)電路的穩(wěn)定性。為此，必須匹配圖1所示的阻抗。濾波器Z的輸出阻抗之（阻抗輸出濾波器）必須低于濾波器Z的輸入阻抗在（阻抗輸入電源）。為了便于阻抗匹配，LTpowerCAD包括一個(gè)阻抗計(jì)算器，如圖3所示。

圖3.檢查相應(yīng)的阻抗 Z在和 Z之以避免振蕩。

以前，有計(jì)算工具和仿真工具可用于開關(guān)穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì)。LTpowerCAD中的濾波器計(jì)算工具可幫助設(shè)計(jì)人員最大限度地降低開關(guān)模式電源中的差模傳導(dǎo)輻射。

審核編輯：郭婷