ZHDA023 January 2026 TPSM33620-Q1
共模噪聲比差模噪聲更難以處理。理論上,不能存在共模噪聲,因?yàn)?VIN 和 GND 線路與測(cè)量室接地之間沒(méi)有電氣連接。但是,由于兩條線路與室溫接地之間的寄生電容,共模噪聲有一條通往 LISN 的路徑。圖 2-3 展示了將 Q1 源極連接到 Q2 漏極的開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn) (SW) 處生成的高 dv/dt 波形。通過(guò) SW 和室接地之間的寄生電容,這個(gè)高 dv/dt 信號(hào)可以通過(guò) LISN 傳播,從而形成通常在共模噪聲中占主導(dǎo)地位的綠色電流環(huán)路。在 GND 線內(nèi),每個(gè)元件上的寄生阻抗和電容都會(huì)返回,并且器件中的一般開(kāi)關(guān)噪聲會(huì)導(dǎo)致一種稱(chēng)為接地反彈的現(xiàn)象,即電路板上的基準(zhǔn)接地不一致。dv/dt 通常較小但仍然存在,會(huì)形成紅色電流環(huán)路,從而進(jìn)一步增加共模噪聲。在這兩條路徑中,共模噪聲占主導(dǎo)地位。
與差模噪聲類(lèi)似,許多共模噪聲濾波技術(shù)都涉及阻止和分流噪聲。與差模鐵氧體磁珠和電感器一樣,共模扼流圈可與 VIN 和 GND 線路串聯(lián)放置以提供衰減。Y 電容器還可以放置在系統(tǒng)和機(jī)箱接地之間以分流共模噪聲,從而形成有效的共模噪聲濾波器。但是,這兩個(gè)元件都有通常禁止使用的關(guān)鍵注意事項(xiàng)。共模扼流圈很大并降低了器件的效率,而 Y 電容器需要物理連接到系統(tǒng)的機(jī)箱接地端,這對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)可能并不可行。因此,TPSM33620-Q1 不使用共模扼流圈或 Y 電容器來(lái)降低傳導(dǎo)共模噪聲。
TPSM33620-Q1 采用了一種稱(chēng)為展頻的技術(shù),旨在幫助降低共模噪聲。擴(kuò)頻將器件的開(kāi)關(guān)頻率抖動(dòng)一個(gè)設(shè)定的百分比,將高 dv/dt 開(kāi)關(guān)噪聲的能量分散在整個(gè)頻譜上,以減少 EMI 峰值。雖然在降壓轉(zhuǎn)換器輸出端表示頻率調(diào)制時(shí),這確實(shí)具有略微增加輸出電壓紋波的效果,但 EMI 性能大大提高。圖 2-7 示出了 TPSM33620-Q1 中的展頻實(shí)現(xiàn)。
圖 2-7 TPSM33620-Q1 上的展頻方案導(dǎo)致頻率隨時(shí)間變化此外,TPSM33620-Q1 還包含集成式自舉電容器和薄型電感器。這樣可以將開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)縮小到最低限度,從而限制高效輻射噪聲的能力并通過(guò)室溫接地層減少其寄生電容,進(jìn)而簡(jiǎn)化布局過(guò)程。TPSM33620-Q1 利用簡(jiǎn)單的 pi 差模濾波器,同時(shí)利用擴(kuò)頻實(shí)現(xiàn)和關(guān)鍵集成元件,通過(guò)了汽車(chē) CISPR25 5 級(jí)傳導(dǎo) EMI 標(biāo)準(zhǔn)。