在許多汽車電子應(yīng)用中，負載都需要通過一條較長的輸出線連接到主板，這會導(dǎo)致過高的傳導(dǎo) EMI 。這些汽車應(yīng)用包括 D 類功率放大器、LED 和 USB 充電器等（參見圖 1）。

我們將分上、中、下三個部分來分析并探討如何改善長線負載導(dǎo)致的過高傳導(dǎo) EMI。上篇將介紹長線負載的傳導(dǎo) EMI 測試結(jié)果，以及使用共模 (CM) EMI 模型的分析框架；中篇?將分析傳輸線對輸出長線對地阻抗的影響；下篇將總結(jié)三種 EMI 降噪方法，同時分析和預(yù)測諧振峰值。

長線負載EMI 測試設(shè)備

在進行傳導(dǎo) EMI 測試時，需確保輸出線的長度與實際應(yīng)用一致。圖 2 顯示了一個長線負載的測試裝置。 該負載符合 CISPR 25 標準，用于保護車載接收器。被測設(shè)備（EUT）放置在距離參考地（銅板）5cm處，之間為低介電常數(shù)介質(zhì)（相對介電常數(shù)小于1.4）；輸出線為1~2米，取決于實際應(yīng)用情況；LISN接在電源和EUT之間，為噪聲回路提供恒定的阻抗（對共模來說，這個阻抗為25Ω）。

圖3對比了MPS的同一個車載Class-D功放（2.2MHz，BTL，24.5W，模擬輸入Class-D功放）在加輸出線和不加輸出線的傳導(dǎo)EMI測試結(jié)果。從圖中可以看出，在沒有輸出線的情況下，它的EMI可以滿足CISPR25的要求，但是，在有2m輸出線的情況下，EMI明顯變差，尤其是在30MHz和90MHz左右出現(xiàn)兩個峰，導(dǎo)致EMI難以達標。

為了解決長線負載導(dǎo)致的EMI 尖峰問題，MPS 利用CM EMI 模型來解釋傳導(dǎo) EMI 的測試結(jié)果。稍后，我們會使用傳輸線模型和降噪方法再進行測試。

CM EMI 模型

圖4展示了Class-D的拓撲及其傳導(dǎo)共模噪聲路徑。共模噪聲由電路中開關(guān)頻率的dv/dt節(jié)點和di/dt環(huán)路產(chǎn)生，通過輸出濾波器到輸出側(cè)，再通過輸出側(cè)對地的阻抗到參考地上，最后從LISN流回EUT。由此也可以看出，輸出線對地的寄生阻抗（ZP）在分析傳導(dǎo)EMI上很重要。除此之外，CSWP為dv/dt節(jié)點對參考地的寄生電容，也為共模噪聲提供了一條通路。

根據(jù)我們熟悉的替代定理（Substitution Theorem），在分析EMI問題時，我們可以用電壓源或者電流源對開關(guān)上的電壓或者電流進行等效替代。圖5為應(yīng)用了替代原理之后的電路圖。

接下來，我們應(yīng)用疊加定理單獨分析每個噪聲源產(chǎn)生的噪聲。與電壓源不同，電流源本身不會產(chǎn)生噪聲。圖 6 顯示了如何基于疊加定理分析共噪聲電流源。

圖 7 顯示了基于疊加定理對 CM 噪聲電壓源的分析，初步的 CM 模型也由此而來。

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