ZHCADG3 December 2023 LMR38020-Q1 , LMR38025-Q1
在选择功率电感器时,必须考虑 SW 节点通过接地寄生电容引起的电气耦合。这些近场耦合会导致高频 EMI 噪声。
为了缓解这种噪声,建议使用端接位于封装下方的电感器。此配置有助于更大限度地减少磁耦合。此外,电感器的尺寸需要尽可能小,同时仍然满足 Isat 和 Irms 的要求。这种较小的尺寸有助于更大限度地减少电气耦合。
图 3-12 展示了同一电路板上两种不同尺寸的电感器。在图 3-13 和图 3-18 中比较了 EMI 测试结果,表明小尺寸电感器的噪声水平比 FM 频带中正常尺寸电感器的噪声水平低 5dB。这证明了使用较小尺寸的电感器在降低 EMI 噪声方面的有效性。
添加屏蔽层是降低 EMI 噪声的常用方法。屏蔽层需要连接到 PCB 接地端以有效降低噪声。图 3-15 说明了添加屏蔽层的影响。SW 节点和接地之间的寄生电容 Cp 由两个电容替代:Cp1 表示 SW 节点和 PCB 接地端之间的电容,Cp2 表示 PCB 接地端和整体接地端之间的电容。如图 3-22 中所示,当添加屏蔽层后,CM 噪声发射模型也会发生变化。CM 噪声现在在 Cp1 和 PCB 接地之间流动,而不是流入机箱(系统)接地。噪声流的这种变化会使 LISN 无法检测到噪声。
传统屏蔽通常很笨重且散热性能很差。为了克服这些限制,选择带有金属屏蔽的电感器可能是更好的做法。图 3-25 显示了使用金属屏蔽电感器的测试结果。可以观察到,与图 3-13 中显示的正常电感器噪声相比,使用金属屏蔽电感器时,FM 频带中的 EMI 噪声降低了大约 10dB。这证明了使用金属屏蔽电感器在降低 EMI 噪声方面的有效性。