电源设计中即使是普通的直流到直流开关转换器的设计都会出现一系列问题,尤其在高功率电源设计中更是如此。除功能性考虑以外,---必须---设计的鲁棒性,以符合成本目标要求以及热性能和空间---,当然同时还要---设计的进度。另外,出于产品规范和系统性能的考虑,电源产生的电磁干扰(emi)必须足够低。不过,电源的电磁干扰水平却是设计中难预计的项目。有些人甚至认为这---是不可能的,设计人员能做的就是在设计中进行充分考虑,尤其在布局时。
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在频域内测量辐射和传导电磁干扰,这就是对已知波形做傅里叶级数展开,本文中我们着重考虑辐射电磁干扰性能。在同步压转换器中,引起电磁干扰的主要开关波形是由q1和q2产生的,也就是每个场效应管在其各自导通周期内从漏极到源极的电流di/dt。图2所示的电流波形(q和q2on)不是很规则的梯形,但是我们的操作自由度也就,因为导体电流的过渡相对较慢,所以可以应用henry ott---著作<电子系统中的噪声降低技术>中的公式1。我们发现,对于一个类似的波形,其上升和下降时间会直接影响谐波振幅或傅里叶系数(in)。
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ott关于不同模式电磁干扰水平的公式(2)示意了回路面积对电路电磁干扰水平产生的直接线性影响。e=263×10-16(f2ai)(1/r) (2)辐射场正比于下列参数:涉及的谐波频率(f,单位hz)、回路面积(a,单位m2)、电流(i)和测量距离(r,单位m)。此概念可以推广到所有利用梯形波形进行电路设计的场合,不过本文仅讨论电源设计。参考图4中的交流模型,研究其回路电流流动情况:起点为输入电容器,然后在q1导通期间流向q1,再通过l1进入输出电容器,后返回输入电容器中。当q1关断、q2导通时,就形成了第二个回路。之后存储在l1内的能量流经输出电容器和q2,如图5所示。这些回路面积控制对于降低电磁干扰是很重要的,在pcb走线布线时就要预先考虑清器件的布局问题。当然,回路面积能做到多小也是有实际---的。
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