車(chē)用開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率定多高才不影響EMC？

文章 概述

本文探討了汽車(chē)電力應用中開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率如何確定，以及高開(kāi)關(guān)頻率對電磁兼容性（EMC）的影響。文章分析了不同應用場(chǎng)景下EMC標準的差異，以及如何通過(guò)系統評估和電路板布局優(yōu)化來(lái)滿(mǎn)足這些標準。

汽車(chē)電力應用中的開(kāi)關(guān)頻率選擇

汽車(chē)電力應用中，開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率是怎么確定的？ 如果頻率高了，是否不容易通過(guò)EMC標準？

首先這個(gè)需要考慮應用場(chǎng)景，不同的應用領(lǐng)域對于EMC的要求不一樣的。

在汽車(chē)領(lǐng)域，電磁兼容性（EMC）的常規標準是 CISPR 25 ，該標準規定了不同頻段下的EMC性能指標。目前，汽車(chē)電子系統中常用的開(kāi)關(guān)頻率為400kHz和2.1MHz，這些頻率的選擇主要是為了避開(kāi)AM（調幅）和FM（調頻）廣播頻段，以減少電磁干擾。因此，這些頻率的選擇并不是因為高開(kāi)關(guān)頻率難以通過(guò)EMC測試，而是基于特定的應用需求。

例如，在雷達應用中，人們更傾向于使用8MHz的開(kāi)關(guān)頻率。這種高頻率的選擇并不是出于EMC的考慮，而是為了降低開(kāi)關(guān)頻率對雷達采樣噪聲的影響。因此，在考慮EMC的時(shí)候，需要對整個(gè)系統進(jìn)行評估。

如果是單個(gè)電源，其實(shí)400kHz還是2.1MHz都不會(huì )有太大問(wèn)題。然而，如果系統中存在多個(gè)電源，它會(huì )在相同的開(kāi)關(guān)頻率上去疊加這個(gè)能量，這會(huì )導致電磁兼容性（EMC）測試難以通過(guò)。因此，可能需要對不同電源進(jìn)行微調，例如將一個(gè)電源的開(kāi)關(guān)頻率設置為380kHz，而另一個(gè)設置為420kHz，以此來(lái)分散能量分布。此外，開(kāi)啟展頻功能也有助于解決這一問(wèn)題。 所以不是開(kāi)關(guān)頻率越高越不容易通過(guò)EMC測試，關(guān)鍵在于整個(gè)系統中能量疊加的頻段，通過(guò)規避這些頻段來(lái)降低能量輻射。不同的標準可能對開(kāi)關(guān)頻率有不同的要求，例如，某些汽車(chē)制造商可能對特定頻段的EMC標準要求特別嚴格，這時(shí)就需要采取措施來(lái)規避這些頻段。

目前，大多數常規電源在400kHz或2.1MHz的開(kāi)關(guān)頻率下都能夠滿(mǎn)足EMC標準。這通常需要通過(guò)測試和經(jīng)驗來(lái)解決。在電路板布局（layout）設計上，優(yōu)化電源回路和電容的擺放非常重要，確保電源回路盡可能短，從而優(yōu)化EMC性能。其實(shí)開(kāi)關(guān)頻率只是影響到其中一部分，電路板布局的優(yōu)化同樣重要。例如， ADI 的 Silent Switcher 技術(shù)將一些電容封裝在芯片內部，這樣就不需要在外部放置小電容，同時(shí)也減少了外圍走線(xiàn)對EMC性能的影響。

LTC3310S Silent Switcher 設計可實(shí)現最低的輻射發(fā)射