寄生漏極電容導(dǎo)致超出規(guī)范要求的EMI性能

在您的電源中很容易找到作為寄生元件的100fF電容器。您必須明白，只有處理好它們才能獲得符合EMI標(biāo)準(zhǔn)的電源。

從開關(guān)節(jié)點到輸入引線的少量寄生電容(100毫微微法拉)會讓您無法滿足電磁干擾(EMI)需求。那100fF電容器是什么樣子的呢?在Digi-Key中，這種電容器不多。即使有，它們也會因寄生問題而提供寬泛的容差。

不過，在您的電源中很容易找到作為寄生元件的100fF電容器。只有處理好它們才能獲得符合EMI標(biāo)準(zhǔn)的電源。

圖1是這些非計劃中電容的一個實例。圖中的右側(cè)是一個垂直安裝的FET，所帶的開關(guān)節(jié)點與鉗位電路延伸至了圖片的頂部。輸入連接從左側(cè)進入，到達(dá)距漏極連接1cm以內(nèi)的位置。這就是故障點，在這里FET的開關(guān)電壓波形可以繞過EMI濾波器耦合至輸入。

圖1. 開關(guān)節(jié)點與輸入連接臨近，會降低EMI性能

注意，漏極連接與輸入引線之間有一些由輸入電容器提供的屏蔽。該電容器的外殼連接至主接地，可為共模電流提供返回主接地的路徑。如圖2所示，這個微小的電容會導(dǎo)致電源EMI簽名超出規(guī)范要求。

圖2. 寄生漏極電容導(dǎo)致超出規(guī)范要求的EMI性能

這是一條令人關(guān)注的曲線，因為它反映出了幾個問題：明顯超出了規(guī)范要求的較低頻率輻射、共模問題通常很明顯的1MHz至2MHz組件，以及較高頻率組件的衰減正弦(x)/x分布。

需要采取措施讓輻射不超出規(guī)范。我們利用通用電容公式將其降低了：

C = ε ˙ A/d

我們無法改變電容率(ε)，而且面積(A)也已經(jīng)是最小的了。不過，我們可以改變間距(d)。如圖3所示，我們將組件與輸入的距離延長了3倍。最后，我們采用較大接地層增加了屏蔽。

圖3. 這個修改后的布局不僅可增加間距，而且還可帶來屏蔽性能

圖4是修改后的效果圖。我們在故障點位置為EMI規(guī)范獲得了大約6dB的裕量。此外，我們還顯著減少了總體EMI簽名。所有這些改善都僅僅是因為布局的調(diào)整，并未改變電路。如果您的電路具有高電壓開關(guān)并使用了屏蔽距離，您需要非常小心地對其進行控制。

圖4. EMI性能通過屏蔽及增加的間距得到了改善

總之，來自離線開關(guān)電源開關(guān)節(jié)點的100fF電容會導(dǎo)致超出規(guī)范要求的EMI簽名。這種電容量只需寄生元件便可輕松實現(xiàn)，例如對漏極連接進行路由，使其靠近輸入引線。通?？赏ㄟ^改善間距或屏蔽來解決該問題。要想獲得更大衰減，需要增加濾波或減緩電路波形。

審核編輯：湯梓紅