一、BUCK電路電磁干擾的來(lái)源

開(kāi)關(guān)電源與 LDO 相比，具有效率高、體積小、可升壓等顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)，但是開(kāi)關(guān)電源在工作時(shí)，會(huì )對外產(chǎn)生電磁輻射，若輻射過(guò)大，則會(huì )對周?chē)骷斐蓢乐赜绊�，導致系統不能穩定工作。要實(shí)現抑制電源對外的電磁輻射，首先應明確電磁輻射產(chǎn)生的機理與源頭。

開(kāi)關(guān)電源是通過(guò)功率管打開(kāi)時(shí)給電感充電，電感儲能；功率管斷開(kāi)時(shí)，電感釋放能量，實(shí)現電壓變換。

由于功率管、續流二極管不斷的打開(kāi)與關(guān)斷，造成電流不連續，此變化電流會(huì )產(chǎn)生尖峰電壓（由 V=L*di/dt 可以推導出，尖峰電壓等于電流回路中的寄生電感乘以電流變化率，L 是開(kāi)關(guān)電流回路的寄生電感），此尖峰電壓會(huì )產(chǎn)生較大的電磁干擾，可以通過(guò)抑制此尖峰電壓來(lái)降低電磁干擾。

通�？梢酝ㄟ^(guò)以下幾種方法來(lái)降低開(kāi)關(guān)電源對外產(chǎn)生的電磁干擾。

二、BUCK電路電磁干擾解決辦法

1、縮短開(kāi)關(guān)電流回路

BUCK 拓撲電流回路圖，以系統工作在連續狀態(tài)下為例。DC CIN Q1 D1 L1 COUT

BUCK 拓撲電流回路

由上圖可知，當功率管 Q1 打開(kāi)時(shí)，電流回路是 CIN->Q1->L1->COUT；當 Q1 閉合時(shí)，電流回路是 L1->COUT->D1；

不論功率管 Q1 打開(kāi)還是關(guān)斷，電流均流過(guò) L1 和 COUT，表明流過(guò) L1 和 COUT 處電流是連續電流，流過(guò) CIN、Q1、D1 的電流是開(kāi)關(guān)電流，開(kāi)關(guān)電流會(huì )在寄生電感上產(chǎn)生毛刺電壓，對外輻射電磁波。

由 V=L*di/dt 可知，在 di/dt 不變的條件下，可以通過(guò)縮短 CIN、Q1、D1 的電流回路，來(lái)減少開(kāi)關(guān)電流回路的寄生參數，從而實(shí)現降低系統產(chǎn)生的電磁輻射。

2、降低電流變化率

降低開(kāi)關(guān)電流變化率（即降低 di/dt 的值），首先在使用條件不變的情況下，電流的變化量基本不會(huì )變化，只好通過(guò)延長(cháng)電流的變化時(shí)間來(lái)降低 di/dt 的值。

可以通過(guò)使用開(kāi)關(guān)速度稍慢的二極管來(lái)降低 D1 回路電流變化率，但是使用開(kāi)關(guān)速度稍慢的超快恢復二極管，會(huì )導致二極管的損耗增大，不僅會(huì )影響效率，還會(huì )導致二極管溫度過(guò)高，反向漏電流增大，影響系統穩定性。

3、抑制高頻噪聲

參考下圖，肖特基本身具有寄生電容，回路上存在寄生電感；開(kāi)關(guān)電流會(huì )流過(guò)肖特基 D1，寄生的電感、電容會(huì )產(chǎn) 生振鈴，若振蕩頻率超過(guò) 30MHz，進(jìn)入輻射測試頻率段，則會(huì )被測試儀器捕捉到。

肖特基回路寄生電感和電容

我們可以通過(guò)在肖特基處串聯(lián)磁珠來(lái)濾除高頻信號，降低高頻信號對外電磁輻射能量。但是肖特基上串聯(lián)磁珠，會(huì )產(chǎn)生較大負向尖峰電壓，需要控制輸入電壓與尖峰電壓絕對值之和小于芯片的耐壓，確保系統穩定性。

進(jìn)入圈子，回復：交流

備注：我們常用的貼片式磁珠材料主要是有磁粉、鎳、銀漿三大部分組成，其在高頻條件下具有相當大的阻抗，可以吸收高頻信號（通常 30MHz 以上為高頻）。

4、添加 RC 吸收電路

在無(wú)法進(jìn)一步降低系統自生的干擾時(shí)，可以通過(guò)外加對策器件來(lái)進(jìn)一步抑制；

在芯片 SW 與 GND 之間并聯(lián) RC 吸收電路不僅可以吸收寄生參數產(chǎn)生的毛刺電壓，也可以改變諧振頻率，從而實(shí)現抑制電磁輻射。通�！胺桨溉迸c“方案四” 組合使用，抑制效果較佳。相應的電路圖如下所示：

添加磁珠與 RC 吸收

5、添加共模電感

輻射測試點(diǎn)頻率段為30M到1000M，此頻率段對應的波長(cháng)是0.3米到10米，如果要發(fā)射一定波長(cháng)的電磁波，需要一根發(fā)射天線(xiàn)，成為天線(xiàn)的必要條件是長(cháng)度至少要大于波長(cháng)的二十分之一，當天線(xiàn)是電磁波半波長(cháng)的整數倍時(shí)，發(fā)射功率最大。

通常輸出端的電源線(xiàn)均比較長(cháng)，有可能成為對外發(fā)射電磁波的天線(xiàn)，可以通過(guò)在系統輸出端串聯(lián)共模電感（參考下圖），濾除共模信號來(lái)抑制輻射超標，但同時(shí)共模電感具有體積大、成本高、不易加工等缺點(diǎn)，不適合應用于小體積、低成本方案。

添加共模電感

綜上：通過(guò)以下簡(jiǎn)單實(shí)用的步驟來(lái)幫助我們設計的開(kāi)關(guān)電源快速通過(guò)相關(guān)的輻射測試

1）優(yōu)化 PCB 走線(xiàn)，輸入端電容靠近芯片 VIN 與 GND 引腳，反饋走線(xiàn)遠離開(kāi)關(guān)信號節點(diǎn)，使用 GND 走線(xiàn)包圍開(kāi)關(guān)信號節點(diǎn)，同時(shí)縮短開(kāi)關(guān)電流回路路徑，即將輸入端電容正極靠近芯片 VIN 引腳，肖特基陰極靠近芯片 SW 引腳，肖特基陽(yáng)極靠近輸入電容負極；
2）在肖特基處串聯(lián)磁珠和 RC 吸收電路，磁珠通常選用交流阻抗 60-80R，直流阻抗越小損耗越��；RC 吸收電路中的電阻阻值在 10R 左右，電容容量在 1nF 以?xún)取?/span>

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