降低電源EMI：使用LTpowerCAD設計差模輸入濾波器

就其本質(zhì)而言，開關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是在開關頻率及其諧波處產(chǎn)生的，并且由于開關轉換而在更高的頻率下產(chǎn)生。開關穩(wěn)壓器噪聲可以通過三種路徑傳輸?shù)狡渌娮釉O備：輻射（天線）發(fā)射、輸入側的傳導發(fā)射和輸出側的傳導發(fā)射。

輻射發(fā)射在很大程度上取決于寄生元件，可以通過仔細的電路板布局來減少。只需使用ADI公司的靜音開關穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器或靜音開關穩(wěn)壓器2穩(wěn)壓器，輻射發(fā)射也可以降低多達40 dB或10，000倍。靜音開關穩(wěn)壓器采用對稱布局和良好控制的開關轉換的組合來降低產(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，而且還會影響整個電源的穩(wěn)定性。開關穩(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發(fā)射。

為了預測輸入濾波器的影響，在ADI公司的開關穩(wěn)壓器計算工具LTpowerCAD中添加了濾波器設計功能。LTpowerCAD可從ADI公司網(wǎng)站（analog.com/LTpowerCAD）免費下載。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，因此理論計算與現(xiàn)實情況密切相關。?

圖2.使用LTpowerCAD與輸入側的優(yōu)化濾波器相互作用的開關穩(wěn)壓器的計算。

如前所述，設計用于降低某些EMI水平的濾波器還必須確保由開關穩(wěn)壓器和濾波器組成的整個電路的穩(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包括一個阻抗計算器，如圖3所示。

圖3.檢查相應的阻抗 Z在和 Z之以避免振蕩。

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

審核編輯：郭婷