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模拟电路设计系列讲座十八:MOSFET EMC初步

MOSFET是开关电源中的核心器件,每一种开关电源的拓扑都含有一个或者多个开关器件,开关器件的设计与性能影响着开关电源整体的性能、效率、稳定性与可靠性,另外开关器件对于开关电源的电磁兼容(EMC)也起着至关重要的作用,本文就对开关器件MOSFET对于EMC的影响进行初步介绍。

由于开关电源中MOSFET经常工作在高频状态,上升沿和下降沿也比较陡峭(dv/dt,di/dt较大),因此MOSFET对于电磁兼容中的辐射EMI往往产生重要的影响,本文就重点介绍MOSFET对于开关电源辐射EMI的影响。

一:单管驱动拓扑MOSFET EMC分析

单管拓扑主要包括Boost, Buck, SW Fly-back, SW Forward等等,本节以SW Fly-back-单管反激拓扑为例进行简单介绍。

1. 驱动电阻的影响

驱动电阻一般对于MOSFET辐射低频段(30MHz-50MHz)产生影响,同时要综合考虑MOSFET的温度。


2. Snubber电容C4的影响

Snubber电容C4主要对40MHz到100MHz辐射EMI产生影响,其值的大小配合相应种类的MOSFET会对辐射EMI不同的频率段产生影响,当然要综合考虑MOSFET的温度。

3. 磁珠B1,B2,B3的影响

磁珠B1,B2,B3主要对辐射EMI 80MHz到200MHz产生影响,要综合考虑MOSFET的电压应力。

4. 合适的驱动线路推荐

为了设计时更好的tradeoff MOSFET辐射EMI,电压应力与温度,推荐使用以下的驱动线路,这样可以灵活调节各个电阻、电容参数,已达到辐射EMI与温度的最佳效果。

二:半桥拓扑

对于半桥拓扑线路,尽量减少开关器件驱动和漏源极间的电压震荡,可以有效改善开关电源的辐射EMI。

1. 减少MOSFET漏极寄生电感,可以有效地减少漏源极间电压的震荡


2. 减少MOSFET源极寄生电感,可以有效地减少MOSFET漏源极以及栅源极间电压的震荡

3. PCB layout上走线电感的计算公式

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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