·敞开式功率电感
  ·BTCD系列
  ·BTCDE系列
  ·屏蔽式功率电感
  ·BTCH系列
  ·BTCH8D系列
  ·BTCHA系列
  ·BTCE系列
  ·BTCR系列
  ·BTRH系列
  ·大功率电感
  ·BTSA系列
  ·BTSF系列
  ·BTSQ系列
  ·一体成型大电流电感
  ·BWSL系列
  ·贴片绕线电感
  ·BSCN系列
  ·BSCY系列
  ·贴片电感磁珠
  ·BACI系列
  ·BACW系列
  ·共模电感
  ·BTRHB系列
  ·插件电感
  ·BTPK系列
  ·BTPKS屏蔽系列
  ·BTAL色环系列
  ·BTWK磁珠系列
  ·磁环电感



 
公司新闻
首页 > 公司新闻  
  基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化  
  本信息发布于:2018-12-19  
 

      电源设计工程师通常在汽车系统中使用一些DC/DC降压变换器来为多个电源轨提供支持。然而,在选择这些类型的降压转换器时需要考虑几个因素。例如,一方面需要为汽车信息娱乐系统/主机单元选择高开关频率DC/DC变换器(工作频率高于2 MHz),以避免干扰无线电AM频段;另一方面,还需要通过选择相对较小的电感器来减小解决方案尺寸。此外,高开关频率DC/DC降压变换器还可以帮助减少输入电流纹波,从而优化输入电磁干扰(EMI)滤波器的尺寸。

然而,对于正在尝试创建最新汽车系统的大型汽车原始设计制造商(ODM)来说,符合所要求的EMI标准至关重要。这些要求非常严格,制造商必须遵守诸多标准,如国际无线电干扰特别委员会(CISPR) 25标准。在很多情况下,如果制造商不符合标准,汽车制造商就无法接受相应的设计。

因此,对于DC/DC降压转换器的EMI性能提升,PCB布局至关重要。而要获得良好的EMI性能,优化大电流功率回路,减小寄生参数对于环路的影响是关键。

以LMR14030-Q1构成的两路输出降压转换器DC/DC降压变换器为例,如图1和图2所示的两种不同的印刷电路板(PCB)布局。红线显示的是功率回路在布局中的流动方式。图1中功率回路的流动方向呈U型,而图2中的流动方向呈I型。这两种布局是汽车和工业应用系统中最常见的布局。那么,哪一种布局更好呢?

基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化

图 1:U型布局
基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化

图 2:I型布局

传导EMI被分为差模和共模两种类型,差模噪声源自电流变化率(di/dt),而共模噪声则源自电压变化率(dv/dt)。而无论是di/dt还是dv/dt, EMI性能的关键点在于如何尽量减小寄生电感。

图3是降压变换器的等效电路。大多数设计人员都知道如何尽量减小高频回路中Lp1、Lp3、Lp4和Lp5的寄生电感,但忽略了Lp2和Lp6。对于两种不同的布局U型和I型,U型布局的Lp2和Lp6上的寄生电感相较于I型布局更小。在U型布局中,减小开关管Q1导通时的功率回路也将有助于提高EMI性能。

基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化

图 3:降压变换器等效电路

为了验证最佳布局,测量EMI数据显得至关重要。图4和图5对一个两路输出的变换器传导EMI进行了对比。同时,该电路采用移相控制,减小输入电流纹波,从而优化输入滤波器。从测试结果可以看出,U型布局的EMI性能优于I型布局的EMI性能,尤其是在高频的部分。

基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化

图 4:移相控制下的U型EMI性能
基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化

图 5:移相控制下的I型EMI性能

加入EMI滤波器可以有效地提高EMI性能。图6所示为一款简化版EMI滤波器,其中包括一个共模(CM)滤波器和一个差模(DM)滤波器。一般来说,差模滤波器的噪声小于30MHz,共模滤波器的噪声范围为30MHz至100MHz。两个滤波器都会影响EMI需要限制的整个频段。图7和图8分别对带有共模滤波器和差模滤波器的传导性EMI进行了对比。U型布局可以符合CISPR 25 3类标准,而I型布局则不符合。

基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化

图 6:简化的EMI滤波器
基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化

图 7:采用差模和共模滤波器的U型布局的EMI性能
基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能的PCB布局优化

图 8:采用差模和共模滤波器的I型布局的EMI性能


 
 
    返回列表
 
 
友情链接:  一体成型电感   阿里巴巴电感   功率电感搜了通   电感一呼百应   功率电感维库   慧聪电感   关键词SEO排名  
电话:86-755-33067533 传真:86-755-33067531 地址:深圳市龙华新区大浪工业西路龙胜工业区7栋6楼
本站关健字:深圳贴片功率电感|绕线电感器|电感厂家  
Copyright©2009-2017 深圳市贝优特科技有限公司 技术支持:深圳网站建设