怎樣設計可以消除Buck轉換器中的EMI問題？ | Richtek Technology

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怎樣設計

可以消除Buck轉換器中的EMI問題？

要消除開關模式電源轉換器中的EMI問題可能是一個蠻大的挑戰，因為其中含有很多高頻信號。由於寄生成分的效應經常扮演非常重要的角色，電子元件的表現常常與預期的完全不同。本期的特別報導將特別呈現Buck轉換器中涉及EMI問題的幾個方面，針對這些問題提供具有實用價值的實戰技巧，幫助你在Buck轉換器的設計過程中消除EMI問題所帶來的煩惱。
找到Buck轉換器中的電流環是尋找EMI問題源頭的關鍵
在非隔離式的Buck架構DC/DC轉換器中，高頻磁場是主要的輻射源，它們源於電流環中高速變化的電流。在Buck轉換器中存在兩個主要的電流環：Q1導通時的回路I₁，Q2導通時的回路I₂。圖中所示的陰影區A₁是輸入回路，其中的電流是不連續的，會生出最多的高頻成分，是考慮EMI問題時的關鍵所在。要瞭解更多關於EMI輻射的基礎，請點擊。要如何消除A₁區域帶來的影響呢？請點擊

設計要點1：元件的選擇和輸入、輸出濾波器設計
所有電容器都含有ESR和ESL的成分，它們都可增加電容的高頻阻抗，導致在電容上出現額外的電壓跌落。小尺寸的MLCC電容具有較低的ESR和ESL，因而在盡可能靠近轉換器開關切換回路的地方放置多種尺寸的MLCC電容作為濾波元件可以有效地降低寄生元件導致的電壓跌落水準。通過在輸入線上增加LC濾波器可以很有效地降低差模傳導雜訊，更多的輸入、輸出濾波方法見於
設計要點2：降低轉換器振鈴信號和開關切換速度
對開關切換電流波形進行傅裡葉分析可以幫助我們理解時域裡的脈衝寬度、上升/下降時間和頻域裡的高頻諧波成分之間的關係。Buck轉換器波形上的振鈴信號幅度和開關切換速度的降低可以説明我們減少EMI問題，同時也會導致開關切換損耗的增加。在自舉電路上增加串聯電阻可以降低MOSFET開關切換的速度，增加RC或RL平滑抑制電路可以抑制開關切換回路上的諧振狀況，減少開關切換信號中的高頻成分。怎樣對這些信號進行有效的測試、分析呢？看看這裡吧：這裡還有實戰的案例喔：

設計要點3：PCB佈局的細節探討
當你發現板上局部區域的輻射水準高於預期，就有必要對該區域的電流回路進行重點檢查。瞭解每個元件的特性，例如銅箔電感，電容的ESL，甚至對IC內部的連線佈局進行瞭解，都對瞭解實際的敏感回路狀況有幫助。通過調整PCB的走線，或是改變電容放置的位置，都可能對回路面積的縮減帶來明顯的幫助，從而大幅度降低EMI輻射水準。最重要的是，這些方法幾乎是不花錢的，但前提是要在設計的第一階段就開始考慮這些問題。來這裡看看實例吧：
創建自己的EMI問題探測工具
通過自製幾樣簡單的工具就有可能開始在實驗室裡對EMI問題進行近場測量了：環形天線可以用於電流環輻射狀況的測量；高頻電流探頭可以測量導線上的共模電流，這可直接指示出輻射的水準；電流搜索工具可以發現PCB銅箔上的高頻電流路徑，甚至可以探知元件引腳上的雜訊電流。最重要的是，這些探頭都可以直接和頻譜分析儀或示波器連接，可在這些設備上查看雜訊信號的強度。要如何製作這些工具呢？看看這裡就知道了：
閱讀完整應用筆記，參考更多實際案例，“徹底”《消除Buck轉換器中的EMI問題》

新產品

	RT9076是採用全新技術的低成本、低耗電（25μA）、低壓差、250mA線性穩壓器，輸入電壓範圍為2.5V~6V，輸出電壓範圍為1.2V~3.3V的固定值，採用小型SOT-23-3封裝，是不需要使能控制的低成本應用的理想選擇。
	RT9083是採用全新技術的低成本、低耗電（30μA）、低壓差、低輸入、250mA線性穩壓器，輸入電壓範圍為1.2V~5.5V，輸出電壓範圍為0.9V~3.3V固定值，採用具有使能端的SOT-23-5封裝，是成本敏感的常規應用的理想選擇。
	RT9077是一款200mA的低壓差線性穩壓器，可在3.5V~14V的寬輸入電壓範圍內工作，有2.5V/3.3V/4.2V/5V/8V/9V等輸出電壓可選，具有使能控制端，採用TSOT-23-5封裝，非常適合高達12V供電的系統使用。
	RT9079是可在3.5V~36V輸入電壓範圍內工作的低耗電（50μA）、低壓差、200mA線性穩壓器，可提供2.5V~12V的固定電壓輸出，具有使能控制端，以TSOT-23-5的封裝供貨，非常適合電池供電的汽車和工業場合的低功耗應用使用。發現更多立錡低壓差線性穩壓器
	RT6217E/F (500k/800kHz) 系列產品是可在4.5V~23V輸入電壓範圍內工作、具備3A負載能力的ACOT®同步架構Buck轉換器，採用設有PSM/PWM模式設定引腳的TSOT-23-8封裝，具備超快的瞬態回應速度，是以5V/12V/19V電源供電的機上盒、電視等設備的理想選擇。查看其它ACOT®架構產品
	RT5028D是由I²C匯流排控制的高度集成的單晶片系統級低功耗電源管理系統，採用7mm x 7mm的WQFN-56L封裝，可用於汽車娛樂系統、可攜式POS系統等汽車應用和工業應用之中。為了一次性滿足整個系統的電源管理需要，RT5028D集成了4組可分別提供2.4A/2A/1.6A/2A負載能力的Buck轉換器，另有8路低壓差線性穩壓器可滿足低功率、低雜訊系統的需要。為滿足各類不同應用的需求，所有輸出均由可多次程式設計的記憶體（MTP EEPROM）進行電壓設定和時序設定，賦予了用戶足夠的自主權利。

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