ZHCT991 November 2025 TPS563252 , TPSM863252
如前所述,EMI噪聲主要包括傳導(dǎo)發(fā)射(Conductive Emission, CE)噪聲和輻射(Radiative Emission, RE)發(fā)射噪聲。傳導(dǎo)發(fā)射噪聲主要包括共模(Common Mode, CM)噪聲和差模(Differential Mode, DM)噪聲。圖 1 為同步Buck電路中共模噪聲電流與差模噪聲電流的示意圖。
圖 1 同步Buck電路中共模噪聲電流與差模噪聲電流示意圖差模噪聲電流由轉(zhuǎn)換器的固有開關(guān)動作產(chǎn)生,差模傳導(dǎo)發(fā)射為電流驅(qū)動型,與di/dt,磁場和低阻抗有關(guān),差模噪聲的回路區(qū)域一般較小。共模噪聲電流會流入接地GND并通過L1和L2電源線返回,共模傳導(dǎo)發(fā)射為電壓驅(qū)動型,與高電源轉(zhuǎn)換率dv/dt,電場和高阻抗相關(guān)。
在非隔離DCDC的轉(zhuǎn)換器中,由于SW節(jié)點處的dv/dt較高,產(chǎn)生了共模噪聲,從而產(chǎn)生位移電流。當(dāng)共模噪聲的傳導(dǎo)回路較大時,會增加輻射發(fā)射的噪聲,從而影響開關(guān)電源的EMI。此外,當(dāng)差模噪聲的傳導(dǎo)回路較大時,由于較大的電流回路與較高的di/dt,同樣會增加輻射發(fā)射的噪聲,最終影響開關(guān)電源的EMI表現(xiàn)。
跟據(jù)上述理論,在Buck開關(guān)電源設(shè)計時需要注意關(guān)鍵功率回路以及高頻換向節(jié)點的設(shè)計,Buck電路中影響EMI的關(guān)鍵回路與節(jié)點如圖 2 所示。
圖 2 Buck電路中影響EMI的關(guān)鍵回路與節(jié)點由于電路存在寄生效應(yīng),開關(guān)換向節(jié)點SW可能會出現(xiàn)振鈴的現(xiàn)象。振鈴中的高頻成分會近場耦合至電源線、周邊元器件甚至其他芯片,影響系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。對于Buck開關(guān)電源電路中高電流變化率di/dt的關(guān)鍵回路,需要注意降低電源的回路面積,從而降低寄生電感,降低振鈴的幅值,改善EMI的影響。對于Buck開關(guān)電源電路中高電壓變化率dv/dt的高頻換向節(jié)點,需要注意布局布線時盡量采用較寬的電氣線或覆銅進行連接,盡量避免寄生電感引入的振鈴問題。