图文结合 一种利用转换速率抑制汽车EMI的方法

在汽车这种较为封闭的工作环境中，EMI是必须考虑的一种情况。在汽车应用中通常使用同步降压转换器电路来对EMI进行控制，采用此类应用会保证电源发生的干扰仅仅存在一条总线中从而不会影响其他设备。本文就将为大家介绍一种利用使用转换速率来对EMI进行控制的方法。

图1 同步降压转换器

图1显示了同步降压转换器的原理图以及其开关节点波形。高侧MOSFET的开关速度和高侧/低侧MOSFET与印刷电路板（PCB）杂散电感和电容都具有在开关节点波形达到峰值时振铃的功能。而设计者不需要开关节点波形振铃，因为它会增大低侧MOSFET的电压应力，并产生电磁干扰。

为了确定图1中降压转换器的开关节点振铃与其所产生电磁干扰之间的关系，按照国家无线电干扰特别委员会（CISPR）25 Class 5的规定进行了传导放射测试。图2显示了测试的结果。测得的数据显示：在30MHz-108MHz的频率范围内，降压转换器的传导放射值比Class 5限制高出了15dBμV。

图2 CISPR 25 Class 5, 30MHz-108MHz，降压转换器VIN = 12V, VOUT = 3.3V, IOUT= 5A

要降低电磁辐射，首先要降低开关节点的振铃噪声。有以下两步：首先减缓MOSFET的接通和关闭时间，从而控制开关节点的上升和下降时间。在串联电阻器（RHO与RLO）上加装MOSFET的栅极引线即可实现该功能;参见图3。第二步是在开关节点与接地之间加装一个缓冲器（RSUB与CSUB）。缓冲器电路可以在转换过渡期间抑制寄生电感和电容。

图3 接通和关闭电路

通过以上的介绍，可以看到开关节点的振铃噪声对于汽车EMI的抑制有着至关重要的作用。想要降低干扰，首先就要考虑如何降低开关节点的振铃噪声。本文中提供了一种方法的概述，感兴趣的朋友可以试着与电路结合来进行理解，希望大家在看过本文后能够有所收获。