開關(guān)電源應(yīng)用：CD電容與電阻對傳導(dǎo)影響解析

對于開關(guān)電源，由于高速開關(guān)的原因，容易導(dǎo)致 EMI 問題。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，具體值可以通過公式進(jìn)行計(jì)算得到（可參考《傳導(dǎo)對策及 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)測試。

XL4301 測試

使用 XL4301 測試，VIN=12V/24V，輸出設(shè)置為 5V，負(fù)載為 2.5Ω水泥電阻，測試標(biāo)準(zhǔn)為 EN55015。原理圖如下：

XL4015 傳導(dǎo)測試

使用 XL4015 測試，VIN=12V，輸出設(shè)置為 5V，負(fù)載為 1.76Ω水泥電阻，測試標(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）：

L2、L3 短接，CD、CF1～CF3、R4 均未焊接（無濾波器件）：

無濾波器時(shí)，傳導(dǎo)干擾很嚴(yán)重。

按照 4015 原理圖，分別對比 CD、R4 和共模電感 L3 的作用：

從上圖可看出，CD 電容和 ESRD 對低頻噪聲有一定改善，但效果不是很明顯；共模電感對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. 對于頻率較高的干擾，如果π形濾波器無法濾除，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的作用；

3. 傳導(dǎo)干擾受 PCB 布線影響較大，具體請參考《傳導(dǎo)對策及 PCB 布線注意事項(xiàng)》。

審核編輯：黃飛