對(duì)于開(kāi)關(guān)電源,由于高速開(kāi)關(guān)的原因,容易導(dǎo)致 EMI 問(wèn)題。其中 EMI 傳導(dǎo)的通常解決方法是在輸入端添加π形濾波器,下圖粉紅色線框部分為π形濾波器電路。
對(duì)于濾波器元器件的選擇,CF、LF 為主要濾波器件,具體值可以通過(guò)公式進(jìn)行計(jì)算得到(可參考《傳導(dǎo)對(duì)策及?PCB?布線注意事項(xiàng)》);CD 一般取 CIN 的 2~4 倍,由于 CIN?電容一般選擇較大,進(jìn)而導(dǎo)致 CD 電容過(guò)大。在客戶的角度上,這既增加了成本,又占用了大量 PCB 板空間。那么 CD 和 ESRD 是否是必須的呢?他們究竟能起到多大的作用?下面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
XL4301 測(cè)試
使用 XL4301 測(cè)試,VIN=12V/24V,輸出設(shè)置為 5V,負(fù)載為 2.5Ω水泥電阻,測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為 EN55015。原理圖如下:
XL4015 傳導(dǎo)測(cè)試
使用 XL4015 測(cè)試,VIN=12V,輸出設(shè)置為 5V,負(fù)載為 1.76Ω水泥電阻,測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為 EN55015。原理圖如下(相比于 XL4301,下圖在輸入端額外增加了 1 個(gè)共模電感,用于濾除頻率較高的共模信號(hào)):
L2、L3 短接,CD、CF1~CF3、R4 均未焊接(無(wú)濾波器件):
無(wú)濾波器時(shí),傳導(dǎo)干擾很?chē)?yán)重。
按照 4015 原理圖,分別對(duì)比 CD、R4 和共模電感 L3 的作用:
從上圖可看出,CD 電容和 ESRD 對(duì)低頻噪聲有一定改善,但效果不是很明顯;共模電感對(duì)高頻噪聲抑制效果明顯。
總結(jié): 1. CD 電容能起到一定作用,但通過(guò)良好的設(shè)計(jì),只使用 LF 和 CF 也可以將 EMI 傳導(dǎo)干擾衰減到理想的范圍內(nèi);
2. 對(duì)于頻率較高的干擾,如果π形濾波器無(wú)法濾除,可以嘗試在輸入端添加共模電感。由于頻率較高,共模電感感量不需要很大,并且感量過(guò)大時(shí),如果共模電感的兩繞組感量差距較大,差模電流有可能導(dǎo)致其磁飽和,從而失去濾除共模信號(hào)的作用;
3. 傳導(dǎo)干擾受 PCB 布線影響較大,具體請(qǐng)參考《傳導(dǎo)對(duì)策及 PCB 布線注意事項(xiàng)》。