Berechnung von Emi und Rauschen in DC-DC-Konvertern: Praktische Richtlinien

Elektromagnetische Störungen (EMI) und Rauschen sind wichtige Aspekte bei der Auslegung und dem Betrieb von Gleichspannungswandlern. Eine angemessene Berechnung und Minderung dieser Faktoren gewährleistet eine zuverlässige Leistung und die Einhaltung der Normen. Dieser Artikel enthält praktische Leitlinien für die Berechnung von EMI und Rauschen in Gleichspannungswandlern.

EMI und Lärm verstehen

EMI bezieht sich auf unerwünschte elektromagnetische Energie, die in der Nähe von elektronischen Geräten stören kann. Rauschen in DC-DC-Wandlern manifestiert sich als Spannungs- oder Stromschwankungen, die die Schaltkreisstabilität beeinflussen können. Eine genaue Berechnung dieser Parameter hilft bei der Gestaltung von Filtern und Abschirmungen, um ihre Auswirkungen zu minimieren.

Berechnung des EWI

Die Berechnung der EMI umfasst die Schätzung der vom Umrichter erzeugten gestrahlten und leitungsgeführten Emissionen.

• Identifizieren Sie Schaltfrequenz und Oberwellen.
• Schätzen Sie die Strom- und Spannungswelligkeit.
• Den Spektralgehalt mit Hilfe der Fourier-Analyse berechnen.
• Anwendung einschlägiger Normen zur Festlegung von Emissionsgrenzwerten.

Abschätzung der Lärmpegel

Die Rauschpegel können durch Analyse des Schaltverhaltens und der parasitären Elemente angenähert werden. Die Hauptquellen sind Schalttransienten und parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten.

• Messen oder Schätzen der Spannungswelligkeit.
• Berechnung der resultierenden elektromagnetischen Felder.
• Verwendung von Simulationswerkzeugen für detaillierte Analysen.

Minderungstechniken

Die effektive Minderung umfasst Filterung, Abschirmung und Layoutoptimierung. Übliche Techniken sind das Hinzufügen von LC-Filtern, die ordnungsgemäße Erdung und die Minimierung von Schleifenbereichen. Diese Maßnahmen reduzieren sowohl EMI als auch Rauschen und gewährleisten die Einhaltung der Vorschriften und einen stabilen Betrieb.