这篇文章综合介绍了采用集成功率MOSFET和控制器的DC/DC转换器中,实际应用中抑制电磁干扰(EMI)的方法和策略.探讨了转换器设计中的关键技术,包括PCB布局\封装设计和输入滤波等,旨在提供一套系统的解决方案以增强设备的EMI性能.


电磁干扰的基础知识

电磁干扰(EMI)是电子设备中常见的问题,尤其是在采用快速开关技术的DC/DC转换器中.转换器中的高dv/dt和di/dt开关事件会产生宽频带的谐波和振铃,这些干扰可以通过近场耦合影响到周围的电子设备.例如,体二极管的反向恢复可能引起显著的振铃,影响电源线和输出总线,如USB线.

转换器设计中的EMI考虑

PCB布局

PCB布局是控制EMI的一个重要方面.合理布局可以有效减少EMI的辐射和传导.布局应该尽量减少电源回路面积,从而减小寄生电感和电磁场的传播.高侧MOSFET的自举电容和开关节点应该使用尽可能小的回路面积,同时考虑到开关功率的损耗与EMI之间的权衡.


封装和引脚设计

采用优化的封装和引脚布局可以显著改善EMI表现.例如,HotRod封装通过减少封装的寄生电感,优化了开关节点的振铃和开关损耗.正确的引脚布局也可以减少电流环路的面积,从而减少EMI.

输入滤波器

输入滤波器的设计同样关键,可以通过分级设计来优化DM和CM噪声的衰减.使用具有较低自谐振频率的DM电感和CM扼流器,可以有效滤除高频和低频干扰.

EMI的具体策略

- 屏蔽和过孔缝合：通过金属外壳屏蔽和过孔缝合技术,可以进一步减少辐射噪声的耦合.
- 优化电感和电容位置：将电感和电容尽可能地放置靠近关键引脚,以减少EMI的影响.
- 综合布局考虑：在设计时,应综合考虑所有的高频电流路径,避免通过敏感元件.

通过上述综合措施,可以有效地抑制在DC/DC转换器中产生的EMI,提高电子设备的稳定性和性能.