ZHCAAB5 September   2020 TPS55288 , TPS55288-Q1 , TPS552882 , TPS552882-Q1

 

  1.   商标
  2. 1引言
  3. 2设计过程
    1. 2.1 辐射理论
    2. 2.2 降压/升压转换器中产生宽带 EMI 的根本原因
    3. 2.3 如何通过 TPS55288 降压/升压转换器实现低 EMI
      1. 2.3.1 在关键环路下添加接地平面
      2. 2.3.2 使用对称布局配置
      3. 2.3.3 使用频率抖动功能
      4. 2.3.4 在开关节点处添加 RC 缓冲器
      5. 2.3.5 在输入和输出侧添加滤波器
  4. 3原理图和测试结果
    1. 3.1 测试结果
  5. 4总结
  6. 5参考文献

使用频率抖动功能

当上述各种降低 EMI 的技术无法提供足够的噪声抑制,因而无法通过所需的 EMI 测试时,需要通过额外的滤波和屏蔽措施来进一步降低噪声。但是,典型的滤波和屏蔽 EMI 解决方案会显著增加电路的成本、尺寸和重量,尤其是在需要满足严格的 CISPR25 5 级限制要求的汽车应用中。对于某些电气控制单元 (ECU),滤波和屏蔽解决方案的成本在总成本中占比很高。展频抖动的应用为降低平均 EMI 噪声提供了一种简单且具有成本效益的解决方案。

频率抖动的目的是将集中在开关频率 fs 的多个整数处的 fs 谐波扩散到宽带噪声,具体请参阅图 8 中的波形。EMI 噪声相对于开关频率呈现周期性变化。发射集中于开关频率及其 n 次谐波下。通过频率抖动,基频从 fsf 变为 fsf,其 n 次谐波从 nx(fsf) 扩展到 nx(fsf)因此,基频的重复度变低,这样测得的准峰值和平均噪声水平也会变低,而噪声频谱会因边带频率而变宽。

GUID-20200826-CA0I-F725-K67C-FTXCSF6GSZ27-low.png图 2-8 频率抖动的优点

图 2-9 所示为有无频率抖动下的波形比较。在没有频率抖动的情况下,平均噪声水平比限值高 2dB。在有频率抖动的情况下,就像我们在前面分析的那样,噪声形状会变为宽带噪声频谱,且平均噪声水平远低于限值。

GUID-20200826-CA0I-J6T0-FQFL-Z8ZBJZNC5RKQ-low.png图 2-9 有无频率抖动下的传导 EMI 比较