?電源適配器噪聲問(wèn)題與解決方法分享-KIA MOS管
信息來(lái)源:本站 日期:2021-10-20
傳導干擾概念:傳導干擾主要評估輸入和輸出線(xiàn)上流過(guò)的干擾噪聲。待測試的設備EUT通過(guò)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò )LISN 連接到干凈的交流電源上。
(一)LISN的作用如下
1.隔離待測試設備EUT和交流輸入電源,濾除由輸入電源線(xiàn)引入的噪聲及干擾。
2.EUT產(chǎn)生的干擾噪聲依次通過(guò)LISN內部的高通濾波器和50 ?電阻,在50 ?電阻上得到相應的信號值送到接收機進(jìn)行分析。
(二)測試原理分析
傳導干擾來(lái)源于差模電流噪聲和共模電流噪聲,這兩種類(lèi)型的噪聲干擾如下圖所示:
圖2: 差模電流和共模電流
1.差模電流在兩根輸入電源線(xiàn)間反方向流動(dòng),兩者相互構成電流回路,即一根作為差模電流的源線(xiàn),一根作為差模電流的回線(xiàn)。
2.共模電流在兩根輸入電源線(xiàn)上同方向流動(dòng),它們分別與大地構成電流回路,即同時(shí)作為共模電流的源線(xiàn)或回線(xiàn)。
(一)共模電流
1.共模電流產(chǎn)生原因
共模電流在輸入及輸出線(xiàn)與大地間流動(dòng),其產(chǎn)生主要是功率器件高頻工作時(shí)產(chǎn)生的電壓的瞬態(tài)的變化。
共模電流的產(chǎn)生主要有下面幾部分:
① 通過(guò)MOSFET源級到大地的電容Cde。如果改進(jìn)IC的設計,如對于單芯片電源芯片,將MOSFET源極連接到芯片基體用于散熱,而不是用漏極進(jìn)行散熱,這樣可以減小漏極對大地的寄生電容。
PCB布線(xiàn)時(shí)減小漏極區銅皮的面積可減小漏極對大地的寄生電容,但要注意保證芯片的溫度滿(mǎn)足設計的要求。
②通過(guò)Cm 和Cme產(chǎn)生共模電流。
③ 通過(guò)Ca 和 Cme產(chǎn)生共模電流。
④ 通過(guò)Ct 和Coe產(chǎn)生共模電流。
⑤ 通過(guò)Cs 和Coe產(chǎn)生共模電流,這部分在共模電流中占主導作用。
減小漏極電壓的變化幅值及變化率可減小共模電流,如降低反射電壓,加大漏源極電容,但這樣會(huì )使MOSFET承受大的電流應力,其溫度將增加,同時(shí)加大漏源極電容產(chǎn)生更大的磁場(chǎng)發(fā)射。
圖3: 共模電流產(chǎn)生
2.解決方法
(1)增加Y電容
圖4: Y電容作用
電壓如果系統加了Y電容,由圖4所示, 通過(guò)Cs的大部分的共模電流被Y 電容旁路,返回到初級的地,因為Y電容的值大于Coe。
Y電容必須直接并用盡量短的直線(xiàn)連接到初級和次級的冷點(diǎn)。作為一個(gè)規則,如果開(kāi)通MOSFET的dV/dt大于關(guān)斷時(shí)的值,Y電容連接到初級的地。反之連接到Vin。
強調:電壓沒(méi)有變化的點(diǎn)稱(chēng)為靜點(diǎn)或冷點(diǎn),電壓變化的點(diǎn)稱(chēng)為動(dòng)點(diǎn)或熱點(diǎn)。初級的地和Vin都是冷點(diǎn),對于輔助繞組和輸出繞組,冷點(diǎn)可以通過(guò)二極管的位置進(jìn)行調整。
圖5中,A,Vcc,Vin和Vo為冷點(diǎn),D,F和G 為熱點(diǎn)。
圖5: 冷點(diǎn)位置
(2)改變變壓器的結構
去除Y電容無(wú)法有效的旁路共模電流,導到共模電流噪聲過(guò)大,無(wú)法通過(guò)測試標準,設計的方法是改進(jìn)變壓器的結構。一般的法加利屏蔽方法不能使設備在無(wú)Y電容的情況下通過(guò)EMI的測試。
由于MOSFET的漏極端的電壓變化幅值大,主要針對這個(gè)部位進(jìn)行設計。永遠注意:電壓的變化是產(chǎn)生差模及共模電流的主要原因,寄生電容是其流動(dòng)的通道。
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