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直流電源線噪音抑製方法

發布時間:2022-07-28

直(zhi)流電源線(xian)噪(zao)音抑製(zhi)方(fang)法(fa)

今天,便攜式電子(zi)產(chan)品(pin)隨(sui)處(chu)可見(jian),如數(shu)碼相(xiang)機(ji),數字視(shi)頻(pin)設備和音頻播放器(qi),隨之產生(sheng)的(de)是此(ci)設備(bei)PCB上(shang)各(ge)種噪聲的抑(yi)製問題。特別是(shi)當交(jiao)流(liu)(AC)適(shi)配(pei)器代替電(dian)池(chi)給這(zhe)些設(she)備供電的時候(hou),噪聲的抑製就顯得(de)很(hen)有(you)必要,因為(wei)適配器不(bu)僅(jin)會(hui)輻射噪音,同時外(wai)界的噪音也會從(cong)適配器的導(dao)線上耦(ou)合進(jin)來。


DC電源線上的輻(fu)射(she)噪音


許(xu)多家用的電子設備,包(bao)括便攜(xie)式(shi)設備,基(ji)本上都(dou)是通過(guo)AC適配器來供(gong)電的。AC適配器與便(bian)攜式電子設備之間(jian)的連接是通(tong)過一(yi)根DC導線。同(tong)樣的,其(qi)作(zuo)用類(lei)似(shi)於(yu)一根天(tian)線,它同其它(ta)的外界噪聲(sheng)源(yuan)一樣,發射噪聲就(jiu)來自這根導線。因(yin)此,此電源線的噪聲免(mian)疫性(xing)測(ce)試(shi)就顯得十分(fen)必要。


通常當對(dui)設備的噪聲采用措施進行抑製之後,其免疫(yi)性會得到(dao)改善,因此研(yan)究(jiu)噪聲的產生是十分重(zhong)要的。比(bi)如(ru)從DC/DC轉(zhuan)換(huan)器電源電路(lu)模(mo)塊可以(yi)產生噪聲,從內(nei)部數字處理(li)電路模塊也(ye)可以產生噪聲。


在便攜式設備中,DC/DC模塊(kuai)和(he)DC/DC轉換器IC是電源電路不可缺少的部(bu)分。DC/DC轉換器所需電源是通過開關(guan)模塊控(kong)製產生的,從而(er)這種(zhong)開(kai)關單(dan)元就變成了(le)一種噪聲源,這種噪聲可(ke)以泄(xie)漏至直流電源線,且通過AC適配器導線發(fa)射出(chu)去(qu)。


同時(shi),隨著(zhu)便攜式設備功(gong)能(neng)的增加(jia),所需半(ban)導體IC的種類也隨之(zhi)增多(duo),比如像(xiang)具有更高(gao)處理性能和大內存(cun)的微處理器。同時(shi)隨著處理量的增加和數據處理速度的提高,電路要求(qiu)有更高速(su)率的IC處理芯片。當(dang)IC在工(gong)作時,頻率(lv)範圍從幾千到幾百(bai)兆的寬頻噪聲就隨之產生,並通過AC適配器的導線發射出去。


一般(ban)來(lai)說,便攜式電子設備內部的噪聲是通過DC電源線以共模的方式輸出的。在AC適配器導線上,其噪音(yin)可以用(yong)共模濾波器進行有效抑製。


在許多情況下(xia),帶有AC適配器的便攜式設備所(suo)產生的共模噪聲,一般是通過線上加一個(ge)鐵氧體(ti)的磁環(huan)來抑製。盡管這是一個有效的噪聲抑製方法,但是它也存在許多不足(zu),比如,加上磁(ci)環後(hou)導線會變得沉重和龐大(da),且外觀(guan)不雅(ya)。如果改(gai)用一個小(xiao)尺(chi)寸的片(pian)式共模濾(lv)波(bo)器用於此類導線的共模噪聲的抑製,將(jiang)會使產品更(geng)加小巧(qiao)輕便。


為了評估DC電源線上的EMI靜噪濾波器的噪聲抑製效(xiao)果(guo),亚洲欧美中文日韩v最新在线做(zuo)了一個便攜式設備的評(ping)估(gu)電路板。它通過AC適配器取(qu)得DC電源,同時配備了一個類似於電源功能模塊的DC/DC轉換器電路,並安(an)置了一個類似於內部數字(zi)處理電路的時鍾電路。


亚洲欧美中文日韩v最新在线做一個評估電路,在DC電源模塊上安裝一個BCDM5020片式共(gong)模濾波器,用作DC電源線的EMI靜噪濾波,AC適配器被掛(gua)在一個放有評估電路板(ban)的測試桌(zhuo)上。這樣就可以測試垂直模式的噪聲,此噪聲代表了從桌上輻射來的噪聲。


根(gen)據評估結果的測試數據,噪聲的發射範圍(wei)從幾(ji)十MHz到800MHz都有。因此可以推(tui)斷噪聲是從DC/DC轉換器和內部數字處理電路傳(chuan)向AC適配器,通過電源線發射出來的。


因此亚洲欧美中文日韩v最新在线做了兩個不同模式下的噪聲比較:

1.在AC適配器電源線加裝一個鐵氧體磁環。

2.在DC輸(shu)出模塊上加裝(zhuang)一個BCDM5020片式共模濾波器。之前亚洲欧美中文日韩v最新在线發現不同的鐵氧(yang)體磁芯(xin)的尺寸(cun)會產生不同的共模阻抗。


對於此次(ci)比較(jiao)測試,亚洲欧美中文日韩v最新在线采(cai)用了一個標(biao)準(zhun)尺寸的磁環(直徑(jing)為20mm,長(zhang)度大約為40mm)和一個BCDM5020片式共模濾波器(100MHz時的阻(zu)抗值為1400W)。結(jie)果表(biao)明片式共模扼(e)流圈的靜(jing)噪效果比較好(hao)。當然(ran),使用更大尺寸的磁環或增(zeng)加電源在磁環上繞線數也會得到一個比較高的阻抗值(zhi),然而,這樣會帶(dai)來不足,導線的重量會增加,同時外觀也顯(xian)得淩亂(luan)。綜(zong)上所述(shu),亚洲欧美中文日韩v最新在线推薦(jian)BCDM5020片式共模濾波器取代笨(ben)重的磁環。

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