【经验】韬略科技关于DC-DC电源EMI噪声抑制整改经验

时间： 2023-01-07 来源：韬略科技EMC公众号

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电子产品工作都离不开电源，随着电子行业的发展，电源DC-DC模块也日益朝着体积小、效率高、功率损耗小、开关频率变高的方向发展。

但是开关电源DC-DC模块的电磁干扰（EMI），一直都是电磁兼容（EMC）领域的一大常客，所以DC-DC模块的EMI噪声抑制必须引起重视，这样才是提高电子产品的性能和质量，使之顺利通过EMC标准认证。

噪声产生的原因

电源开关DC-DC工作时，噪声产生的源头来源主要可以归结为两点：

1.模块工作时开关管的开关频率引起的噪声；

2.模块工作时由于开关环路中的寄生电感和电容产生谐振引起振铃电压引起的噪声；

噪声传输的路径：

1.辐射：噪声通过IC和线缆形成的环路以电磁波的方式辐射到空间（环路面积越大辐射越强）。

2.传导：噪声以差模和共模噪声的形式通过线缆传输到上级设备和下级设备。

下面拿简单的buck电路拓扑图来给大家展示噪声的具体环路，如下图，红色部分为寄生电感和寄生电容，它们是环路产生谐振的原因。

1.状态（1），当开关1打开，开关2关闭时buck电路的噪声通过输入去耦电容和上开关管再流输入滤波电容再回到去耦电容的地形成一个回路，如下图：

2.状态（2），当开关2打开，开关1关闭时buck电路的噪声通过开关下管（外部续流二极管）再流经输出滤波电容回到开关管形成回路，如下图：

三、抑制噪声的方法

通过对噪声产生的原因分析，可以总结出以下几点噪声抑制方法和对应的措施：

（1）优化噪声回流路径，减小回路面积：

a.在输入输出端增加不同pF值的电容，高频电容应该靠近输入输出端放置；

b.电容和IC放在同一层PCB；

c.电容地要和芯片地以最短的距离链接；

（2）抑制噪声在输入输出的路径上传导：在输入端加适当的磁珠进行隔离；在端口加共模电感滤波；

（3）削减开关频率的振铃幅度：在可接受的功率损耗范围内，在芯片SW脚和续流二极管之间加RC吸收电路；

（4）优化PCB布局，减小回路路径面积：续流二极管要紧贴芯片端；电感下端同一层掏空；

经典案例分享

接下来给大家分享一个电源模块EMC问题的经典案例，下图是一款产品的充电模块电路，该产品在充电模式下RE测试超标。

先看一下整改前测试的频谱图，如下图：

通过对波形的分析，很明显该波形是经典的开关频率引起的噪声超标；接下来再来看该款产品的充电芯片布局情况，如下图：

通过对该电路的分析，其器件的运用和布局都还是比较合理的。但是这里最为明显且致命的问题就出在芯片的输入端，第一个PCB图中标红框的输入退藕电容的地是通过打过孔连接到PCB底层的地上，但是这个地却没有就近和芯片的地链接起来，而是给其他的走线给隔开了，所以噪声回到芯片地路径变长，回流路径变大，如图二。

整改措施：用一片铜箔将芯片地和输入地搭接起来，给噪声的回流提供更短路径，减小回流面积。

接下来让我们再来看整改后的测试频谱图：

噪声有明显的改善，并可以通过测试标准。

总结

电源噪声问题是EMC整改过程中一个绕不开的话题，今天以buck电路展开进行分享，其他模式的电源电路的分析也是依葫芦画瓢，EMC问题只有前期做好充足的规划，后期过认证的阶段才能少走弯路。

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选型指南 - 爱浦电子 - 2020.11.18 PDF 中文下载

爱浦电子（Aipulnion）DC-DC模块电源/AC-DC模块电源/行业应用电源选型指南

描述- 广州市爱浦电子科技有限公司创立于2004年，专业从事模块电源研发、生产、销售和电源解决方案的国家高新技术企业。目前，公司已经通过ISO9001：2015质量管理体系。爱浦电子拥有专业的生产设备：贴片机、回流焊、波峰焊、电源自动化测试设备、EMI实验室等；作为十九年品牌企业，爱浦电子拥有丰富的产品设计经验，已经申请了多项关键技术国家专利；到目前为止，产品系列分为1-700W的DC-DC模块电源，2-200W的AC-DC模块电源，通讯隔离收发模块。

型号- UA25-220E0512H2,FN1-15D24B3N,FN1-XXDXXH6,FD30-36S09B3C,FD50-24S15B3C,PFD12-18D05A32,BK20-H1N4,FD20-110SXXB33-T,FA40-220S3V3H3N4,FD15-18S05A3,FD50-B33-TS,FA8-220S05B9N3-1,PFD12-18S09A3C2,KW3-24S24ER3,FD12-36S15A34,WD100-48S12N1,VD150-110S12N1,FD30-A3R-T,DD6-05SXXE3C2,FW2-XXSXXC,FA3-300SXXY2N3-TS,FD20-36S3V3A3C,RS485-05LSSV,FW2-12S12C,WD150-48S12N1,NN1-3V3S3V3ANT,FD20-XXSXXA3C2,RS485-XXXSAVC SERIES,NN3-05S09CN,BK40-600S12W2N4,KW1-24D05E3R3,FD6-36S15A3,K783V3-2000,DD10-24D05E3C2,DA5-220S05G9D4,PFD20-A3 SERIES,WD100-48S12Q1,NA150-220SXXL1 SERIES,BK20-600S24H1N4,NN2-A3NR3 SERIES,FA15-220S12V8Y2N3,FA15-220S12V7B9N3-1,FD6-110SXXA3N4-TS SERIES,NN2-12S15ANR3,FD20-A3C2,NW1-05D12DR3,RS485- HSAV,FA25-220SXXH2D4,RS485-XXXSAVC,KW1-24S12E3R3,WD50-110S12K1,RS485-XXHSA,FA20-300S3V3H2D4,FN1-05D05B3N,FD6-18S12B2C5,FA20-300S24H2D4,FD15-18D05A3,LC-AC01P2 SERIES,WD50-48S24K1,FA5-220E05XXC2D3,WD600-48S28R1,NN3-12S12C4N,UD6-36S3V3E3,WD150-48S12Q1,FD20-B33,FD15-A3-T SERIES,DA120-1000S24G1N4,FA15-220SXXG2N4 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选型指南 - 爱浦电子 - A/0版 - 2023/08 PDF 中文下载

【电气】中逸光科技发布新品DEM20-XXSYY系列DC-DC模块电源，输出功率20W，安全可靠

ZOEYGO中逸光科技新品发布——DEM20-XXSYY系列DC-DC模块电源！DEM20系列产品是中逸光为客户提供的一款1“×1“型DC/DC宽压模块电源，输出功率为20W，产品安全可靠，EMC性能好。该系列产品可广泛应用于智能家居、高端灯饰、工控、办公及民用等行业中。

产品发布时间 : 2024-11-06

中高端电源模块厂商顶源科技（TOPPOWER）授权世强硬创代理

根据协议，DC-DC电源模块、AC-DC电源模块、AC-DC开关电源、DC/DC隔离定电压输入电源、DC/DC隔离宽电压输入电源、DC/DC非隔离电源等全线产品上线世强硬创平台，丰富了平台的产品及产品信息，满足不同科技企业需求。

签约新闻发布时间 : 2023-10-13

150W应用于光伏自供电的超宽压输入DC-DC模块电源，满足CE认证，体积小至170x113x42mm

基于光伏行业中自供电光伏跟踪控制箱对DC-DC电源的进一步优化需求推出体积更小、应用更简便可靠又满足认证的超宽输入电压电源，广州冠优电源推出——UH150-F3Sxx系列，该系列具有超宽输入电压范围、较宽工作温度、较小体积等特点，设计符合EN62109、UL840认证标准，安全可靠，满足客户高可靠性的要求。

应用方案发布时间 : 2024-07-15

冠优UH40-F2Sxx-C系列40W恒流恒压DC-DC电源在光伏跟踪支架和SVG行业应用

随着光伏与储能行业的发展，小功率高压输入电源模块作为整个跟踪系统或储能辅助电路的关键部件，在控制电路中起到了至关重要的作用，广州冠优电源基于超宽输入电压电源UH系列，针对性开发出开发出符合额定功率 40W 的光伏/SVG/储能通用电源UH40-F2Sxx-C系列小功率恒流恒压电源模块，具有12VDC/15VDC/24VDC/28VDC/32VDC等输出多种型号。满足以上行业板载式电源的应用需求。

应用方案发布时间 : 2024-08-20

冠优UVA241000AS-30系列30W高压输出0-1000VDC线性可调型DC-DC电源模块

冠优电源设计开发产品UVA241000AS-30系列电源产品，满足输出电压要求0-1000VDC范围的线性可调型稳压高压电源需求；输入电压21.6VDC-26.4VDC，输出电压在0VDC-1000VDC范围内可调，输出电流30mA的电源模块；该DC-DC高压输出系列电源可以很好的满足新能源、医疗、半导体等客户对电源的要求，同时支持各个领域的客户开发新产品，满足多种类型电气参数的用电架构要求！

产品发布时间 : 2024-08-12

如何选择适合您应用的DC-DC开关电源模块？

选择适合您应用的DC-DC开关电源模块需要综合考虑多个因素，包括应用需求、效率与稳定性、体积与重量、品牌与质量以及价格等。只有综合考虑这些因素，才能挑选出适合自己应用的DC-DC开关电源模块。

技术探讨发布时间 : 2024-07-26

低震荡、抗干扰DC-DC电源模块SW-DC01，输出有3.3/4.2/5V可选，广泛用于无线产品电源转换

思为无线隆重推出低震荡、抗干扰DC-DC电源模块SW-DC01，它是一款DC-DC模块，它采用的是MPS公司的器件，振荡频率可低至100KHz，不会对无线产品的接收产生干扰，非常适合在一些因电源干扰而导致通讯距离短的场合中使用。模块的最高输入电压可达30V，输出电流达2A，广泛应用于无线产品的电源转换场合。

产品发布时间 : 2024-06-09

冠优电源60W/150W家庭储能专用高压输入DC-DC辅助模块电源-通过CE认证

随着新能源行业的发展，风力、光伏等发电不够稳定的绿色能源在电网中所占的比例越来越高，各种储能产品（发电侧储能系统、输电/配电侧储能系统、用户侧储能系统等）在近年来蓬勃发展，其中很多储能应用场合（比如高压户储等）需要离网运行，因此储能设备内部低压器件（12V/24V/48V）需要由PACK取电并降压供电，此时，需要一个降压模块DC-DC电源来实现其功能，其输入必须满足高电压宽范围的要求。

应用方案发布时间 : 2024-07-13

【经验】如何对车载仪表的DC-DC开关电源芯片模块进行选型？

本文笔者将基于曾经设计过的一款车载仪表为例，在备选的几款SGMICRO开关电源芯片模块中，分享如何对车载仪表的DC-DC开关电源芯片模块进行选型的实践经验。本项目Buck电路的芯片模块从SGMICRO（圣邦微）DC-DC开关电源芯片模块中对比选出，包括SGM6130,SGM6132,SGM6230,SGM6232,SGM6332。

器件选型发布时间 : 2018-08-16