直流電源線噪音抑制方法
分類：電感資訊 發布時間：2023-11-06 瀏覽量：986
便攜式電子產品隨處可見，如數碼相機，數字視頻設備和音頻播放器，隨之產生的是此設備PCB上各種噪聲的抑制問題。特別是當交流（AC）適配器代替電池給這些設備供電的時候，噪聲的抑制就顯得很有必要，因為適配器不僅會輻射噪音，同時外界的噪音也會從適配器的導線上耦合進來。
DC電源線上的輻射噪音
許多家用的電子設備，包括便攜式設備，基本上都是通過AC適配器來供電的。AC適配器與便攜式電子設備之間的連接是通過一根DC導線。同樣的，其作用類似于一根天線，它同其它的外界噪聲源一樣，發射噪聲就來自這根導線。因此，此電源線的噪聲免疫性測試就顯得十分必要。
通常當對設備的噪聲采用措施進行抑制之后，其免疫性會得到改善，因此研究噪聲的產生是十分重要的。比如從DC/DC轉換器電源電路模塊可以產生噪聲，從內部數字處理電路模塊也可以產生噪聲。
在便攜式設備中，DC/DC模塊和DC/DC轉換器IC是電源電路不可缺少的部分。DC/DC轉換器所需電源是通過開關模塊控制產生的，從而這種開關單元就變成了一種噪聲源，這種噪聲可以泄漏至直流電源線，且通過AC適配器導線發射出去。
同時，隨著便攜式設備功能的增加，所需半導體IC的種類也隨之增多，比如像具有更高處理性能和大內存的微處理器。同時隨著處理量的增加和數據處理速度的提高，電路要求有更高速率的IC處理芯片。當IC在工作時，頻率范圍從幾千到幾百兆的寬頻噪聲就隨之產生，并通過AC適配器的導線發射出去。
一般來說，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，其噪音可以用共模濾波器進行有效抑制。
在許多情況下，帶有AC適配器的便攜式設備所產生的共模噪聲，一般是通過線上加一個鐵氧體的磁環來抑制。盡管這是一個有效的噪聲抑制方法，但是它也存在許多不足，比如，加上磁環后導線會變得沉重和龐大，且外觀不雅。如果改用一個小尺寸的片式共模濾波器用于此類導線的共模噪聲的抑制，將會使產品更加小巧輕便。
為了評估DC電源線上的EMI靜噪濾波器的噪聲抑制效果，我們做了一個便攜式設備的評估電路板。它通過AC適配器取得DC電源，同時配備了一個類似于電源功能模塊的DC/DC轉換器電路，并安置了一個類似于內部數字處理電路的時鐘電路。
我們做一個評估電路，在DC電源模塊上安裝一個BCDM5020片式共模濾波器，用作DC電源線的EMI靜噪濾波，AC適配器被掛在一個放有評估電路板的測試桌上。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。
根據評估結果的測試數據，噪聲的發射范圍從幾十MHz到800MHz都有。因此可以推斷噪聲是從DC/DC轉換器和內部數字處理電路傳向AC適配器，通過電源線發射出來的。
因此我們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輸出模塊上加裝一個BCDM5020片式共模濾波器。之前我們發現不同的鐵氧體磁芯的尺寸會產生不同的共模阻抗。對于此次比較測試，我們采用了一個標準尺寸的磁環（直徑為20mm,長度大約為40mm）和一個BCDM5020片式共模濾波器（100MHz時的阻抗值為1400W）。結果表明片式共模扼流圈的靜噪效果比較好。當然，使用更大尺寸的磁環或增加電源在磁環上繞線數也會得到一個比較高的阻抗值，然而，這樣會帶來不足，導線的重量會增加，同時外觀也顯得凌亂。綜上所述，我們推薦BCDM5020片式共模濾波器取代笨重的磁環。
