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开关DC-DC转换器的EMI解决方案

2025-08-29460AME电子技术

图3所示的有源EMI滤波器,在频率范围150KHz~30MHz(传导辐射标准EN55022所要求的)内,能衰减传导模式和差模噪声。用48Vdc总线(36~76Vdc)设计,共7A额定值支持多DC-DC变换器负载。

有源EMI滤波器

与无源方案相比,采用有源滤波器能减小共模扼流图的体积,提供一种低尺寸表面贴装器件。特别是有源EMI滤波器也减少了电感元件的尺寸,使EMI滤波器能封装在1×1×0.2英寸的封装中。较小的尺寸节省了宝贵的板面积、降低了高度,增加板应用中的气流,这有助于板设计师挽回一些EMI控制所需而失去的空间。有源滤波器的7A额定值很容易处理200W ATCA板所需的电流。

测试结果表明,有源滤波器把总传导噪声降低到低于所要求的限值是有效的。

多功能输入滤波器模块

一些DC-DC变换器供应商也提供AC-DC模块前端。这种器件具有多种功能,包括EMI滤波。例如,一个这样的模块是滤波器/自动调整整流器,此模块是提供EMI滤波、自动调整线路整流和启动电流限制。这使得设计师能满足各种标准的EMI要求。

降低输入噪声的EMI滤波器方案

开关DC-DC变换器在其输出也呈现有纹波和噪声。此输出噪声,通常称之为周期与随机偏差(PARD),它是所有纹波和叠加电源DC输出上的噪声成份之和。开关DC-DC变换器的纹波和噪声电平为几十毫伏。

组合有源和无源滤波功能的输出纹波衰减器模块,负载高达20A时,可限制输出噪声小于3mV峰-峰值。这样的模块尺寸为2.28×2.4×0.5英寸,能在DC~20MHz频率范围内衰减低频输入电源的基波和谐波,其效率为93~99%。

另一种在单封装系统(SiP)中的输出纹波衰减器采用有源滤波,在1KHz~500KHz范围内,可降低电源输出纹波和噪声(PARD)超过30dB。这种结构改善了瞬态响应,并保证静态负载点调整。它用变换器的远程感测特性或器件的调节引脚来调整负载。

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