更多客户开始使用小型第三方DC-DC转换器来提供当今处理器和DDR RAM IC所需的多种电压,虽然它们很容易落到电路板上,但它们可能是辐射和传导发射的重要来源 - 特别是那些在MHz范围内切换的辐射和传导发射。
这种“嵌入式”DC-DC转换器的一个例子是由村田制作所制造的,我们将使用他们的型号UWE-24/3-Q12,这是一种“第八砖”电源,可以采用9到36V和在3A处将其转换为24V(图1)。我的客户在产品上使用其中三个转换器,测量高水平的辐射发射,并在整个系统中一直观察150 MHz的宽带噪声。
图1 - Murata UWE-24/3-Q12 DC-DC转换器。
制造商建议在输入和输出上使用特定的电容器,并且如图所示,我将这些电容器焊接在一起。
如果您阅读制造商的规格表,您通常会发现“通过”EMI将需要“额外的过滤”,而且这个转换器也不例外。在这种情况下,没有描述满足EMI限制所需的附加滤波。我决定将其中一个带回实验室并尝试一些实验来试图去掉EMI。
要做到这一点需要一些仪器。我使用了Siglent Technologies SPD3303C三输出电源,Tekbox Technologies TBOH01 5uH LISN,Tekbox自供电有源负载和Siglent Technologies SSA3032X频谱分析仪。有源负载非常方便,因为我可以拨入我想要的精确负载电流......在这种情况下为0.5安培,以避免冷却问题。
我连接了几个Fluke数字万用表来监控输出电压和电流(图2)。频谱分析仪通过LISN拾取传导发射。
图2 - 用于评估Murata DC-DC转换器的传导发射的测试设置。
在尝试了我手边的一些电感器和共模扼流圈之后,我确定只需将一个100uH电感器与输入端子串联就足以使发射量相当大(图3)。
图3 - 显着降低传导发射所需的100 uH电感器。
图4显示了结果。黄色迹线是环境(基线)信号水平,红色迹线未经过滤(无电感器),蓝色迹线是电感器与转换器的输入电压串联。
添加单个电感器几乎将传导发射降低到测量的本底噪声。
图4 - 安装100 uH电感器(蓝色迹线)的结果,从150 kHz到150 MHz。
红色迹线是未滤波的噪声,黄色迹线是环境基线噪声。显示行是近似的排放限制。
结论
许多EMI测试可以在工作台上进行。在进行PC板设计之前,评估各种供应商产品(例如DC-DC电源转换器)总是明智的,验证EMI性能以及阅读产品规格表中的“精细打印”也是明智之举,通常声称EMI性能需要额外的组件。
环测威检测专业解决产品电磁兼容测试问题,有相关产品EMC认证整改问题可在线咨询工程师!
认证电话:4008-707-283
阅读本文你的人还阅读了:
1、电磁兼容EMC的基础知识:什么是串扰?2、电磁兼容EMI基础知识:电气干扰的常见来源