傳導發(fā)射測試DC-DC轉換器噪聲評估
更多客戶(hù)開(kāi)始使用小型第三方DC-DC轉換器來(lái)提供當今處理器和DDR RAM IC所需的多種電壓，雖然它們很容易落到電路板上，但它們可能是輻射和傳導發(fā)射的重要來(lái)源 - 特別是那些在MHz范圍內切換的輻射和傳導發(fā)射。
這種“嵌入式”DC-DC轉換器的一個(gè)例子是由村田制作所制造的，我們將使用他們的型號UWE-24/3-Q12，這是一種“第八磚”電源，可以采用9到36V和在3A處將其轉換為24V（圖1）。我的客戶(hù)在產(chǎn)品上使用其中三個(gè)轉換器，測量高水平的輻射發(fā)射，并在整個(gè)系統中一直觀(guān)察150 MHz的寬帶噪聲。
圖1 - Murata UWE-24/3-Q12 DC-DC轉換器。
制造商建議在輸入和輸出上使用特定的電容器，并且如圖所示，我將這些電容器焊接在一起。
如果您閱讀制造商的規格表，您通常會(huì )發(fā)現“通過(guò)”EMI將需要“額外的過(guò)濾”，而且這個(gè)轉換器也不例外。在這種情況下，沒(méi)有描述滿(mǎn)足EMI限制所需的附加濾波。我決定將其中一個(gè)帶回實(shí)驗室并嘗試一些實(shí)驗來(lái)試圖去掉EMI。
要做到這一點(diǎn)需要一些儀器。我使用了Siglent Technologies SPD3303C三輸出電源，Tekbox Technologies TBOH01 5uH LISN，Tekbox自供電有源負載和Siglent Technologies SSA3032X頻譜分析儀。有源負載非常方便，因為我可以撥入我想要的精確負載電流......在這種情況下為0.5安培，以避免冷卻問(wèn)題。
我連接了幾個(gè)Fluke數字萬(wàn)用表來(lái)監控輸出電壓和電流（圖2）。頻譜分析儀通過(guò)LISN拾取傳導發(fā)射。
圖2 - 用于評估Murata DC-DC轉換器的傳導發(fā)射的測試設置。
在嘗試了我手邊的一些電感器和共模扼流圈之后，我確定只需將一個(gè)100uH電感器與輸入端子串聯(lián)就足以使發(fā)射量相當大（圖3）。
圖3 - 顯著(zhù)降低傳導發(fā)射所需的100 uH電感器。
圖4顯示了結果。黃色跡線(xiàn)是環(huán)境（基線(xiàn)）信號水平，紅色跡線(xiàn)未經(jīng)過(guò)濾（無(wú)電感器），藍色跡線(xiàn)是電感器與轉換器的輸入電壓串聯(lián)。
添加單個(gè)電感器幾乎將傳導發(fā)射降低到測量的本底噪聲。
圖4 - 安裝100 uH電感器（藍色跡線(xiàn)）的結果，從150 kHz到150 MHz。
紅色跡線(xiàn)是未濾波的噪聲，黃色跡線(xiàn)是環(huán)境基線(xiàn)噪聲。顯示行是近似的排放限制。
結論
許多EMI測試可以在工作臺上進(jìn)行。在進(jìn)行PC板設計之前，評估各種供應商產(chǎn)品（例如DC-DC電源轉換器）總是明智的，驗證EMI性能以及閱讀產(chǎn)品規格表中的“精細打印”也是明智之舉，通常聲稱(chēng)EMI性能需要額外的組件。
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