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[参考译文] SN6505B-Q1:基于 SN6505BDBVR 变压器驱动器的电源在传导发射测试中失败

Guru**** 1709640 points
Other Parts Discussed in Thread: SN6505B
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1386825/sn6505b-q1-sn6505bdbvr-transformer-driver-based-power-supply-fail-in-conducted-emission-test

器件型号:SN6505B-Q1
Thread 中讨论的其他器件:SN6505B

工具与软件:

尊敬的先生:

在我们的设计中、在反激式模式下使用 SN6505BDBVR 来为三相智能仪表的 ADC 生成3个电源。 在根据 CISPR 32:2015标准进行的传导发射测试期间、它会在多个频率下出现故障、如下图所示。 根据 https://www.ti.com/lit/pdf/SLLA566、我们还在变压器的初级侧和次级侧尝试了多种缓冲电路组合 、但仍然无法改善结果。 请提供宝贵意见、尽快解决。 如果您需要更多信息、请告诉我。

此致、

Nilesh

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    尊敬的 Nilesh:

    感谢您进行深入沟通以及分享原理图和传导发射图。

    由于 SN6505B 是一款推挽式变压器驱动器、因此它没有反激式转换器的任何特性、尤其是可能有助于改善 EMI 并因此具有最佳辐射的特性。 当该器件用作推挽式转换器时、我们期望该器件满足 CISPR 32要求。

    如果可以选择将设计更新为推挽式拓扑、请务必考虑进行更改。 如果没有选项、那么解决传导发射的最佳方法是在输入电源上使用 EMI 滤波、(假设您在输入电源上进行发射测量)。 可以使用铁氧体磁珠或共模扼流圈(CMC)完成滤波、后者将最为有效。

    应用手册中提供的建议更适合因开关波形上的振铃而产生的辐射发射、但它们也应该在一定程度上有助于传导发射。 谢谢、如果您有任何其他问题、请告诉我。


    此致、
    Koteshwar Rao

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    尊敬的 Koteshwar:

    感谢您的宝贵反馈。 请注意、我们在变压器的次级侧对传导发射进行测试。 RGND、YGND 和 BGND 是系统的三相并将测量结果传递到设计中的中性端子。 共享测试结果位于 RGND (R 相)和中性点之间、并且在其余相位中观察到相同的结果。 请提供有关改进的建议。

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    您好!  

    感谢您的咨询。

    请允许 我们多花一天时间进行审查并回复您。

    此致、
    Aaditya Vittal

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    尊敬的 Nilesh:

    感谢您澄清问题并提供了更多信息。

    我认为 RVCC、YVCC 和 BVCC 是系统的三相、在该系统中、所有3个 GND 都短接以形成中性节点。 但我不确定 RGND、YGND 和 BGND 是怎样的相位。 如果您进一步展示这些 GND 和 VCC 如何连接到三相系统以及如何创建中性点的原理图、这将帮助我了解实现方式、我将能够更好地评论抑制发射。

    您仍然可以通过分别在3个输出中的每一个输出(相对于其自己的 GND)上使用 EMI 滤波来抑制发射。 谢谢。


    此致、
    Koteshwar Rao

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    尊敬的 Koteshwar:  

    请注意、RGND 连接到 R 相、YGND 连接到 Y 相、BGND 直接连接到三相仪表的 B 相。 VCC_5V_R 是 R 相 ADC 的电源、VCC_5V_Y 和 VCC_5V_B 分别用于 Y 相和 B 相 ADC。 SN6505B 可为3个单独的 ADC 工作电压生成隔离式电源。

    交流输入电压和相应的相位接地连接、使用隔离反激式转换器生成的直流电压 CON_VCC_5V0。

    我们在设计中尝试使用了多个 EMI 滤波电路、如下所示、但仍然无法成功解决。  

    R 相 ADC 测量电路。

    如果您需要更详细的说明、请告诉我、以便提供您的宝贵建议来解决相同的问题。

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    尊敬的 Nilesh:

    感谢您分享更多详细信息、这很有帮助。

    您可以帮助我说明电源输出端使用的共模扼流圈(CMC)的器件型号吗? 我需要查看阻抗与频率间的关系图、以了解其在抑制发射方面的有效性。

    另请给我提供一张测试设置图片、其中展示了 PCB 和抽头发射的连接。 谢谢。


    此致、
    Koteshwar Rao

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    尊敬的 Koteshwar:

    有关我们设计中使用的 CMC 器件、请参阅以下链接并提供您的输入。

    https://www.we-online.com/components/products/datasheet/784234201.pdf

    测试设置图片现在无法获取、因此请参阅下图、其中显示了传导发射测试的测量点。
    L1 IN -> N
    L2 IN -> N
    L3输入-> N

    如上所示、每个 ADC 的接地端连接到相应的相位端子。 小尺寸和大尺寸是用于电压测量的电阻分压器。

    如果您需要更多信息、请告诉我。

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    尊敬的 Nilesh:

    感谢您分享 SN6505B、ADC 和线路电压之间的方框图连接、这有助于我更好地了解电源连接;现在、我对 SN6505B 和线路电压之间的连接没有任何问题了。

    您当前使用的 CMC 似乎在10MHz 和100MHz 之间提供最佳衰减(>CMC)、而您观察到的发射在200kHz 和10kΩ 5MHz 之间。 因此、我建议使用能够在目标频率中提供理想衰减的 CMC。 这应该能够抑制所有噪声并改善传导发射结果。

    若要进一步查看以查找任何其他问题、请帮助我提供以下信息。

    1. 相对于相应 GND 的 D1/D2波形。
    2. VCC_5V 输出端的输出纹波波形。
    3. SN6505B 和 CMC 的 PCB 布局、确保它们的位置避免任何噪声交叉耦合。

    很抱歉反复询问信息、除了 CMC 之外、我们查看的所有内容看起来都很好。 因此、我要求提供更多信息、以审查和查明所有其他可能的问题。 谢谢。


    此致、
    Koteshwar Rao

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    尊敬的 Koteshwar:

    请参阅以下所请求的信息、并提供您宝贵的意见。

    D1引脚处的波形。 D2引脚接地、因此未捕获波形。

    R、Y 和 B 次级的 VCC_5V 处的纹波电压。

    C27处的纹波(VCC 5V-R)

    C33处的纹波(VCC 5V-Y)

    C36处的纹波(VCC 5V-B)

    ADC PCB 布局

    e2e.ti.com/.../ADC-PCB-Layout.pdf

     

    请查看并提供您的进一步意见、以便继续进行相应的工作。

    此致、

    Nilesh

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    尊敬的 Nilesh:

    感谢您提供所需的信息。

    在 D1处观察到的波形似乎有一些过冲。 我不是反激式拓扑方面的专家、但我发现变压器上使用 RC 缓冲器或电压钳位来缓冲/抑制这种过冲。 有关更多详细信息、请参阅以下文章。 这将有助于大大减少发射。

    有关反激式拓扑的一般设计指南、您可以在 TI.com 上找到更多文档。

    https://www.ti.com/document-viewer/lit/html/SSZTCV6

    输出波纹电压看起来不会太大。

    PCB 布局基本上看起来很好。 您能否将 C31的值从1nF 更改为0.1µF? 我们通常建议为变压器输入端使用 SN6505的 VCC 和10µF 的0.1µF 电容器。

    根据上述建议的更改(包括 CMC 的更改)、我认为排放结果应该有所改善。 谢谢。


    此致、
    Koteshwar Rao