《GB/T 33014.2-2025》来了！与2016版有哪些关键变化？

在探讨如何消除开关电源的噪声之前，我们从源头开始了解一下开关电源的噪声是如何产生的，后续针对开关噪声以及DC-DC是外置MOS还是集成MOS两种类型确定静噪策略。€1.DC-DC的电流路径首先，使用同步整流型降压DC/DC转换器的等效电路来了解一下开关电源电流的路径：图4-1：Q1（高边开关）ON 时的电流路径如图4-1所示，Q1为高边开关，Q2为低边开关。Q1导通时，此时Q2为关断状态，电流Iin路径是从输入电容器Cin（上阶段Cin已经充满电）到Q1、再经由电感L到输出电容器Cout和负载Rload。图4-2：Q2（低边开关）ON 时的电流路径图4-2在Q2导通时，此时Q1为关断状态，Q1导通阶段Cout已经储满电量，Q1刚进入关断时，电感L其反向电动势维持输出电流Iout，而后电感能量减弱，Cout就会开始参与放电维持Iout，注意看电容蓝色电流虚线，电流路径是L经由负载Rload到Q2。图4-3：图4-1和图 4-2的电流路径差异图4-3绿框表示图4-1和图4-2这些电流路径之间的差异，每当开关ON/OFF时，红色线路的电流都会急剧变化。该环路的电流变化非常剧烈，所以会因PCB布线的电感分量而在环路内产生高频振铃，产生的电压可通过下列公式来计算：如果在电感分量为10nH的布线中1A电流在10ns内变化，则将产生1V电压。€2.DC-DC的寄生分量图4-4：电源电路的实装电路板的寄生分量红色部分标出的是图4-4所表示的电流在急剧变化的环路中的寄生分量，布线中存在布线电感，通常每1mm有1nH左右的电感。另外，电容器中存在等效串联电感ESL，MOSFET的各引脚间存在寄生电容，而开关MOS的上升/下降时间是几ns。因此，如图4-5波形图所示，开关节点将产生100MHz～300MHz的振铃。所产生的电流和电压，可通过如下给出的两个公式求得。图4-5：寄生分量和振铃之间的关系红色波形是开关噪声分量，青色波形是基波分量，在上升/下降时出现100MHz至300MHz的强烈振铃。图4-6：开关电源电路产生的噪声这种振铃会作为高频开关噪声带来各种影响，如图4-6，即使优化环路，残留的开关噪声成分也会作为共模噪声传导到电源端，必须采取措施，通过在传输线中插入电感器等高阻抗元件来限制噪声，还必须注意串扰。虽然有采取相应的措施，但由于无法从电源IC处去除安装电路板的寄生分量，因此只能通过PCB板布局设计及采用去藕电容来解决。小结1#：在开关时会产生急剧电流ON/OFF的环路中，会因寄生分量产生高频振铃（＝开关噪声）。2#：可通过优化PCB布线等做法来降低这种开关噪声，但即使这样，残留的噪声也会作为共模噪声传导至输入电源，因此需要采取措施防止噪声泄露。来源：电磁兼容之家