在傳導測試中如何解決開(kāi)關(guān)頻率超標

一、傳導發(fā)射（Conducted Emission）測試，簡(jiǎn)稱(chēng)CE，通常也會(huì )被稱(chēng)為騷擾電壓測試，是指系統內部的電壓或電流通過(guò)信號電纜、電源線(xiàn)或地線(xiàn)傳輸出去而成為其他系統或設備干擾源的一種電磁現象。只要有電源線(xiàn)的產(chǎn)品都會(huì )涉及到，包括許多直流供電產(chǎn)品，另外，信號/控制線(xiàn)在不少標準中也有傳導發(fā)射的要求，通常用騷擾電壓或騷擾電流的限值（兩者有相互轉換關(guān)系）來(lái)表示。

以GB/T18655（等同于國際標準CISPR25）為例，傳導發(fā)射試驗分為電壓法和電流探頭法，電壓法的測試頻段為0.15MHz~108MHz，人工網(wǎng)絡(luò )連接器與被測件連接器之間的電源線(xiàn)長(cháng)度Lp應為200mm；電流探頭法的測試頻段為0.15MHz~108MHz，在距離被測件50 mm和750 mm兩處用探頭測量發(fā)射，試驗線(xiàn)束應為1700mm長(cháng)（或試驗另有規定），并且應放置在無(wú)導電性、低相對介電常數材料（εr≤1.4）上，位于參考接地平面上方50 mm±5 mm的位置。

本次的整改實(shí)例是一款行車(chē)記錄儀，測試CE電壓法，以下為測試擺放圖。

測試后發(fā)現數據有部分超標，超標的點(diǎn)M2為0.8MHz，通過(guò)排查發(fā)現是電源問(wèn)題，開(kāi)關(guān)頻率超標，該芯片的開(kāi)關(guān)頻率為400KHz，接下來(lái)準備對電源輸入端進(jìn)行濾波。

根據以往的整改經(jīng)驗，我在電源輸入端加了LC濾波，L選取了10μH的一體成型電感，THMPI040402D100MT，C選用了2.2μH的陶瓷電容，加完LC濾波后的測試數據如下：

通過(guò)對比前后數據發(fā)現，M2這個(gè)點(diǎn)從51db直接降到了21db，整整降了30db，為什么一個(gè)普通的LC濾波能有這么好的濾波效果？LC濾波器的參數隨便選擇能不能達到這個(gè)效果呢？

下面我們一起來(lái)分析一下。

首先我們要清楚一點(diǎn)，LC濾波是一個(gè)二階的低通濾波器，二階的低通濾波器濾波效果是-40db/10倍頻，那么我們現在一起來(lái)算一下，400KHz的開(kāi)關(guān)頻率超標，為了達到最.好.的.濾波效果，選用的LC濾波器到底用多大。

因為L(cháng)C濾波器的濾波效果是-40db/10倍頻，所以我們計算的時(shí)候，要把開(kāi)關(guān)頻率fsw除10得到截止頻率f，然后算出LC濾波器的參數，在使用電感L=10μH的情況下，計算得C=1.58μF

而我們上面整改時(shí)使用的措施是L=10μH，C=2.2μF，與計算出來(lái)的數據相近，所以濾波效果非常好。

針對開(kāi)關(guān)頻率超標的問(wèn)題，除了在DC-DC芯片輸入端做LC濾波外，DC-DC芯片的PCB設計也有很大的講究:

①輸入電容、輸出電容、二極管、功率電感構成的兩個(gè)回路面積最小化。路徑最短化。

②電容大小以及放置位置。

③SW引腳到電感的走線(xiàn)：滿(mǎn)足通流以及散熱的情況下，盡量短小精悍。

④器件放頂層還是底層：高電流電壓變化率的器件同層擺放，不能換層。

⑤FB引腳走線(xiàn)：遠離噪聲源。

⑥BOOT引腳走線(xiàn)：越短越好。

⑦電感底部要不要鋪銅：同層可以不鋪，下層建議都鋪銅。

從以上案例中不難看出，學(xué)會(huì )如何選擇合適的LC濾波器參數，能夠高效解決傳導測試中的開(kāi)關(guān)頻率超標，效果明顯。