基于安全性的考慮，汽車行業(yè)對電磁干擾 (EMI)有嚴格的要求，這給工程師帶來了很大的設計挑戰(zhàn)（見圖 1）。降低 EMI需要對各種 EMI 問題進行建模與分析。本文提供的建模和抑制方法用來降低非隔離式變換器（例如降壓、升壓和升降壓換器）中的 EMI。

電力電子系統(tǒng)中的許多組件（例如 MOSFET 和二極管）在高頻開關期間會產生高 dv/dt 節(jié)點和高 dI/dt 環(huán)路。這些高 dv/dt 和 dI/dt 值就是EMI產生的根本原因。EMI分為傳導EMI 噪聲和輻射EMI噪聲。傳導 EMI是由導體之間的物理接觸引起的，而輻射EMI則由感應引起，即使導體不接觸也會產生。由于兩種EMI 傳播路徑差別很大，所以我們分別討論兩種EMI噪聲。本文將側重傳導 EMI，而下一篇文章將討論輻射EMI。

傳導EMI

傳導 EMI 分為差模 (DM) 噪聲和共模 (CM)噪聲。相應地，對DM噪聲和CM噪聲應分別建模，以說明它們不同的傳播路徑和抑制機制。我們采用噪聲分離器來獲取測量結果，同時區(qū)分是DM還是CM導致了大部分的EMI噪聲。

DM噪聲主要在兩線之間流動，而CM電流則以位移電流的形式流向大地。該位移電流經過設備與地之間的電容器，然后流回電網（見圖 2）。

EMI建模的第一步是將開關用作等效的電流或電壓源，之后電流和電壓在整個電路中保持恒定。然后，使用疊加定理來詳細分析每個源的影響。圖 3 顯示了如何簡化降壓變換器的 DM模型。當然，也可能有其他非隔離式變換器的模型。

圖 4 顯示了如何簡化降壓變換器的CM模型。

謹慎選擇輸入電容器和輸入濾波器可以降低降壓變換器中的DM噪聲；而利用濾波器最小化開關節(jié)點的面積可以降低CM噪聲。

圖 5 顯示了分離并測量降壓變換器DM噪聲和CM噪聲的結果。在本例中，DM噪聲是EMI的主要成因。

增加DM 濾波器可以降低 EMI，圖6所示的噪聲測量結果展現(xiàn)了良好的EMI 優(yōu)化成果。該原理也可擴展至其他DM噪聲過多的變換器。

EMI性能優(yōu)化的汽車降壓變換器

MPS的MPQ4423C-AEC1是一款優(yōu)化了傳導EMI性能的同步整流降壓開關模式變換器。它采用側面鍍錫封裝，集成功率 MOSFET 并采用同步模式操作，以提高輸出電流的效率。

在強制脈寬調制 (PWM) 模式下工作時，MPQ4423C-AEC1能夠保持較低的傳導EMI輻射（見圖 7）。

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