[参考译文] LM61480：内部稳压器(VCC)振铃- 120MHz 时的传导 EMI 问题

您好！

应用的开关频率是多少？输入 EMI 滤波器是什么样的？ 您还在运行什么传导 EMI 测试？  

根据我的经验、CISPR 25 5类汽车测试在150kHz 至108MHz 范围内运行。  

如果您的频率为120MHz、则频率非常高、因此修改 EMI 滤波器或在该频率周围添加阻抗陷波的附加 HF 可能会大有裨益。

此致、

Jimmy

你好、Jimmy、

感谢您的快速回复。

开关频率为2、2MHz。 我有一个 PI 低通滤波器、两侧有4、7 uF MLCC 和一个铁氧体磁珠(100MHz 时为220R)。 但它主要是共模信号、而不是差模信号。 因此、我认为滤波器设计很好。
目前无法使用共模滤波器、因为 PCB 上的空间很小。

我们拥有来自汽车客户的特定参数。 它们与 CISPR 25略有不同。 EMI 测试参数为：

频率：30MHz - 120MHz；步长：60KHz、测量时间：20ms；带宽：120kHz

Daniel

Daniel、您好！

我建议尝试使用小型电感器内核、而不是铁氧体磁珠、如 LM61495EVM 所示。 电感器内核将具有一些 SRF、这将在该高频范围内有所帮助、而 LC 滤波器将有助于降低频率衰减。  

除了输入滤波器、为 L400选择具有高 SRF 的小型低厚度功率电感器也将有所帮助。 XGL6030-222MEC 可能在此处工作。  我已经经历过、选择一个小高度电感器通常有助于减少高阶频率下的噪声耦合。

此致、

Jimmy

你好、Jimmy、

谢谢你。 我刚刚尝试过类似的电感器(XGL4015-222MEC)、而不是铁氧体磁珠。 遗憾的是没有改善。 正如我之前说过的、我有共模干扰。 输入滤波器对共模信号没有帮助。 我认为我们需要找出导致120 MHz 问题的原因。 我唯一能找到的信号是 VCC 上的振铃。 您是否有任何想法、这可能是什么原因？ 我将 VCC 电容器从1uF 增加到了4.7uF、并且振铃产生的电压电平稍微小一点、而且它还取决于负载电流。 但不幸的是，我无法消除这种情况。

Daniel

Daniel、您好！

您能否测量 SW 节点的放大波形？ 我预计 SW 的上升沿会有一些高频噪声、通常在120-180MHz 范围内。 如果是这种情况、我认为您可能需要测试不同的高阻值 RBOOT 电阻器。 我看到您目前有100欧姆的 RBOOT 电阻。

此外、看看您的 PCB 布局、我建议对输入和输出电容器采用对称布局、以帮助更大限度地降低开关噪声和产生 EMI。 以下是在2.2MHz 下使用 LM62460 (LM61480的6A 型号)的示例。 用户指南链接(此处)

你好、Jimmy、

很抱歉耽误你的回答。 我拍了几张照片。 我认为上升/下降沿上的振铃 相对较小。 您还会看到绿色的 VCC 信号振幅大幅增加。

我想我可以取得一些进展。 我假设振铃来自 CBoot 电路：

我可以通过在 CBoot 电容器和降压转换器的 CBoot 引脚之间添加一些电感来更改振铃频率。 我将在接下来的几天内尝试添加一些小电阻器(< 1欧姆)以抑制振铃。 Würth、最大的改进是 VCC 电容器和 VCC 引脚之间的铁氧体磁珠(Δ I MPN：78279220800)。 这不能防止振铃、但我能够显著降低共模噪声。 但不幸的是、我仍然略高于极限。  
在我的下一个版本中、我还将尝试更宽的轨道-这可能会有所帮助。

感谢您的努力。

此致

Daniel

您好！

感谢您的更新。

我会尝试两件事：

1. L400电感器的器件型号是多少？ 对于此2.2MHz 应用、我希望它是屏蔽式低高度电感器。  
2. 我要在这个高频下尝试的另一件事是选择在120MHz 频率下具有阻抗陷波的高频电容器、以尝试将其保持在较低的水平。  

您好！

一段时间以来、我没有听到您的反馈。 如果您尝试了我之前提到的建议、我能否获得状态更新？

此致、

Jimmy

你好、Jimmy、

很抱歉耽误你的回答。 我刚刚完成了一个新的布局、当我有新的 PCB 时、请随时通知您。

L400 MPN：XGL4015-222MEC

我无法很好地改变行为、但我能够通过 VCC 电容器和 VCC 引脚之间的铁氧体磁珠来抑制 VCC 上的振铃、并且我选择了一个更大的电容器(1206而不是0805)。 可能是因为1206电容器的阻抗更大。

此外、对于新布局、我更好地连接了 BIAS 引脚、并为自举电路提供了更宽的布线以降低电感。

此致

Daniel

Daniel、您好！

感谢您的更新、值得注意的是、VCC 上的改进/修改会影响 EMI 结果。  

请随时向我更新新布局的结果和 EMI 结果。

此致、

Jimmy

您好！

一段时间以来、我一直没有听到您的反馈、因此我假设您能够在您的结尾处解决问题

因此、我将关闭该线程。

如果还有任何问题、请回复此主题、并重新打开以进行进一步的故障排除。

此致、

Jimmy

嗨、Jimmy、

所有这些都花费了更长的时间、假期并构建了新的电路板...

遗憾的是、我还无法解决问题、120MHz 时的振铃仍然存在。
我必须在 Vcc 电容器处选择更小的铁氧体磁珠、因为 Vcc 上的压降太大。 铁氧体磁珠仍然优于无、但遗憾的是尚未解决问题

我对接地连接有疑问。 建议通过过孔将接地、而不是直接连接到左上角的电源接地。 是这样吗？ 数据表中的布局示例未连接到 PGND、但振铃可能来自不良 GND 连接


感谢您的帮助，很抱歉我们的回复太晚了；)
Daniel

Daniel、您好！

GND 过孔为第二层接地平面提供了一条较短的路径、该接地平面是橙色显示的"内部 GND 平面"。

该平面充当噪声屏蔽层、并减少影响 EMI 的高 di/dt 环路。  

在您最初的帖子中、您说第二层是接地平面、因此我认为从 EMI 设计的角度来看、电路板应具有小的返回环路。  

您能否确认直接层是完整的接地层？

您是否还尝试过将自举电阻器的电阻值从100欧姆增加到200欧姆？ 我正在尝试查看我们是否可以清除 SW 节点上升沿上的任何其他振铃。

从第一个振铃到第二个振铃的 SW 节点图像来看、它大约为1除法(5ns/div)。  一个5ns 振荡将大约为200MHz 高频噪声。  

此致、

Jimmy

你好、Jimmy、

是的、我可以确认第二层是接地。

不幸的是、我无法进一步增加电阻、我们已经有很多热量。

新设计不再出现上升沿和下降沿的振铃。 边缘看起来很好(请参阅照片)。

唯一的问题是 VCC 引脚上的振铃。 您是否从 LM61480Q 评估板获得了 EMC 报告？ 您能否确认该参考设计在 VCC 上没有振铃？

谢谢、致以诚挚的问候

Daniel