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保证开关电源中的100fF电容不会毁掉EMI性能的小技巧
发布日期:2024-08-23 07:52     点击次数:90

在您的电源中很简单找到作为寄生元件的100fF电容器。您有必要明白,只有处理好它们才干取得契合EMI规范的电源。 从开关节点到输入引线的少量寄生电容(100毫轻轻法拉)会让您无法满足电磁搅扰(EMI)需求。那100fF电容器是什么姿态的呢?在Digi-Key中,这种电容器不多。即使有,它们也会因寄生问题而供给广泛的容差。 不过,在您的电源中很简单找到作为寄生元件的100fF电容器。只有处理好它们才干取得契合EMI规范的电源。 图1是这些非方案中电容的一个实例。图中的右侧是一个笔直安装的FET,所带的开关节点与钳位电路延伸至了图片的顶部。输入连接从左边进入,抵达距漏极连接1cm以内的方位。这便是毛病点,在这里FET的开关电压波形能够绕过EMI滤波器耦合至输入。

开关节点与输入连接接近,会下降EMI功能

图1. 开关节点与输入连接接近,会下降EMI功能

留意,漏极连接与输入引线之间有一些由输入电容器供给的屏蔽。该电容器的外壳连接至主接地,可为共模电流供给返回主接地的路径。如图2所示,这个微小的电容会导致电源EMI签名超出规范要求。

寄生漏极电容导致超出规范要求的EMI功能

图2. 寄生漏极电容导致超出规范要求的EMI功能

这是一条令人重视的曲线,由于它反映出了几个问题:显着超出了规范要求的较低频率辐射、共模问题一般很显着的1MHz至2MHz组件,FH(风华高科)贴片电容器一站式采购平台 以及较高频率组件的衰减正弦(x)/x散布。 采取办法让辐射不超出规范需求采取办法让辐射不超出规范。咱们利用通用电容公式将其下降了:C = ε ˙ A/d 咱们无法改动电容率(ε),并且面积(A)也已经是最小的了。不过,咱们能够改动距离(d)。如图3所示,咱们将组件与输入的距离延长了3倍。最终,咱们采用较大接地层添加了屏蔽。

 这个修改后的布局不仅可添加距离,并且还可带来屏蔽功能

图3. 这个修改后的布局不仅可添加距离,并且还可带来屏蔽功能

图4是修改后的效果图。咱们在毛病点方位为EMI规范取得了大约6dB的裕量。此外,咱们还显著减少了总体EMI签名。所有这些改进都只是是由于布局的调整,并未改动电路。如果您的电路具有高电压开关并使用了屏蔽距离,您需求非常小心地对其进行控制。

EMI功能经过屏蔽及添加的距离得到了改进

图4. EMI功能经过屏蔽及添加的距离得到了改进

总归,来自离线开关电源开关节点的100fF电容会导致超出规范要求的EMI规范。这种电容量只需寄生元件便可轻松完成,例如对漏极连接进行路由,使其靠近输入引线。一般可经过改进距离或屏蔽来解决该问题。要想取得更大衰减,需求添加滤波或减缓电路波形。