你的位置:首頁(yè) > 電源管理 > 正文

如何應(yīng)對(duì)USB大功率充電器DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲?

發(fā)布時(shí)間:2023-04-24 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】USB Power Delivery是一種供電標(biāo)準(zhǔn),可以通過(guò)USB提供比以前更大、最大達(dá)到100W的電源功率。USB Power Delivery可以通過(guò)USB連接來(lái)為以前無(wú)法支持的PC和顯示器等設(shè)備供電。另一個(gè)特征是可以瞬時(shí)切換供電側(cè)和充電側(cè),從而可以在不產(chǎn)生不必要的熱量的情況下充電。


1. USB Power Delivery的普及


USB Power Delivery是一種供電標(biāo)準(zhǔn),可以通過(guò)USB提供比以前更大、最大達(dá)到100W的電源功率。


USB Power Delivery可以通過(guò)USB連接來(lái)為以前無(wú)法支持的PC和顯示器等設(shè)備供電。


另一個(gè)特征是可以瞬時(shí)切換供電側(cè)和充電側(cè),從而可以在不產(chǎn)生不必要的熱量的情況下充電。


隨著USB Power Delivery的普及,出現(xiàn)了許多大功率USB充電器。


除了PC和顯示器外,其他通過(guò)USB Power Delivery電源供電的設(shè)備也在增加,預(yù)計(jì)將來(lái)會(huì)進(jìn)一步普及。


2. USB Power Delivery供電設(shè)備產(chǎn)生的噪音


USB充電器有內(nèi)置的DC-DC轉(zhuǎn)換器,因此可以根據(jù)供電對(duì)象設(shè)備來(lái)改變電壓。


由于支持USB Power Delivery的大功率充電器具有較大的供電電流值,因此DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲往往比以前的USB充電器更大。


該噪聲是從連接充電器和供電對(duì)象設(shè)備的電纜發(fā)出的,有可能會(huì)干擾設(shè)備的工作和通信。



如何應(yīng)對(duì)USB大功率充電器DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲?


3. USB Power Delivery供電設(shè)備的噪聲問(wèn)題


我們使用USB Power Delivery測(cè)試基板對(duì)供電時(shí)的輻射噪聲進(jìn)行了調(diào)查。


將測(cè)試基板屏蔽并測(cè)量來(lái)自電纜的輻射噪聲后,發(fā)現(xiàn)在500MHz或更低的頻率下會(huì)產(chǎn)生寬帶噪聲,如下圖所示。


在100到300MHz的范圍內(nèi)確認(rèn)到特別強(qiáng)的輻射噪聲,并且在該范圍內(nèi)相對(duì)于不必要輻射標(biāo)準(zhǔn)值的裕量也更小。



如何應(yīng)對(duì)USB大功率充電器DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲?


測(cè)量來(lái)自USB Power Delivery的輻射噪聲


4. 噪聲的發(fā)生源和路徑


噪聲發(fā)生源:


為了調(diào)查從電纜輻射出的噪聲的發(fā)生源,我們使用了噪聲可視化工具。


已確認(rèn)到供電側(cè)的電源線(DC-DC轉(zhuǎn)換器及功率電感器)周邊的噪聲電平較高。


如何應(yīng)對(duì)USB大功率充電器DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲?


未供電和供電時(shí),確認(rèn)USB Power Delivery測(cè)試板(供電側(cè))上的噪聲分布


對(duì)傳導(dǎo)至測(cè)試基板的USB Type-C接頭引腳的噪聲進(jìn)行測(cè)量,從測(cè)量結(jié)果可以確認(rèn),電源線和GND線的噪聲電平在100至300MHz的范圍內(nèi)較高。


如何應(yīng)對(duì)USB大功率充電器DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲?


噪音的發(fā)生源:測(cè)量傳導(dǎo)至USB Type-C接頭引腳的噪聲


噪聲路徑:


DC-DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的噪聲會(huì)傳導(dǎo)至電纜并進(jìn)行輻射,如下圖所示:


如何應(yīng)對(duì)USB大功率充電器DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲?


噪聲路徑


  • 在供電側(cè)的DC-DC轉(zhuǎn)換器中產(chǎn)生開(kāi)關(guān)噪聲

  • 噪聲通過(guò)電源線和GND線從USB接頭泄漏到電纜

  • 從電纜的電源線輻射出來(lái)


5. 使用共模扼流線圈的噪聲對(duì)策方法


由于電源線和GND線的噪聲電平較高而導(dǎo)致電纜出現(xiàn)噪聲輻射,因此在DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出部分的USB接頭前面接入共模扼流線圈被認(rèn)為是有效的。


如何應(yīng)對(duì)USB大功率充電器DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲?


使用共模扼流線圈的噪聲對(duì)策方法:接入共模扼流線圈


村田推薦


推薦濾波器:片狀共模扼流線圈


1DLW5BTM系列


DLW5BTM系列支持高達(dá)6A的電流,并且在1GHz以下時(shí)可獲得高阻抗,因此非常適合該應(yīng)用。


6. 確認(rèn)噪音對(duì)策效果


我們用測(cè)試基板確認(rèn)了通過(guò)共模扼流線圈實(shí)現(xiàn)的輻射噪聲對(duì)策的效果。


將DLW5BTM142TQ2接入電源線和GND線。(出于加工原因,在此測(cè)試中將電纜的電源線和GND線切斷后接入。


如何應(yīng)對(duì)USB大功率充電器DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲?


確認(rèn)噪音對(duì)策效果:共模扼流線圈接入位置


7. 噪聲對(duì)策效果


如何應(yīng)對(duì)USB大功率充電器DC-DC轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)噪聲?


噪聲對(duì)策效果:共模扼流線圈接入前后的噪聲比較

(來(lái)源: Murata村田中國(guó)微信公眾號(hào))


免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。


推薦閱讀:

5月兩場(chǎng)汽車(chē)電子高峰論壇來(lái)襲 賦能汽車(chē)電子“芯”力量   

并聯(lián)的二極管有哪些問(wèn)題

使用電荷放大器處理壓電加速度計(jì)輸出

模擬運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓變化

Boost變換器的二極管


特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門(mén)搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉