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[参考译文] BQ25890:降低 EMI

Guru**** 2337880 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25890
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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/595661/bq25890-emi-mitigation

器件型号:BQ25890

您好!  

我在我的设计中使用 bq25890为7200mAh 电池充电。 在充电模式下、我的器件未通过辐射发射测试、发射源已被缩小到充电器 IC。 遗憾的是、该 IC 不能提供足够的灵活性来使用设置(例如栅极驱动器压摆率控制等)  

  • TI 是否具有更好的 EMI 响应等效 IC
  • 是否有任何建议可帮助降低噪声级别

我使用提供11.5V @ 1.5A 电流的快速充电器 IC 以3.5A 的速率充电。  

该器件通过壁式充电器(快速充电)通过 USB 进行充电

谢谢

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    与所有降压转换器一样、输入电容器的放置对于降低 EMI 至关重要。  通常、将 C172放置在 PMID 和 GND 之间尽可能靠近和/或添加一个小型去耦电容器(0.01uF 至0.1uF)可降低 EMI。  否则、在 SW 与 GND 之间添加尺寸合适的 RC 缓冲器将降低 EMI、但会降低效率。  随附的文档进一步解释了这些 recommendations.e2e.ti.com/.../bq2589xbq2419x_5F00_29xlayoutandEMIrecommendation.pdf

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    Jeff、
    感谢你的答复。 我将尝试其中一些方法、如果我有其他问题、我将告诉您。
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    您好 Jeff

    我对一些应用手册以及系统响应有一些疑问。 我注意到开关节点上发生了一些奇怪的情况。 SW_OUT (在我的原理图上)。 没有明显的振铃(上升沿无过冲)、但下降沿有~1V 下冲。 奇怪 的是、下冲在恢复之前保持低电平一段时间、但在上升沿开始之前、它再次下降大约相同的电压。 问题是、它的运行方式为何如此。 我从未见过这种情况。 这是否与低侧功率 FET 寄生电容有关?  

    YEL:输入电流

    红色:SW_OUT

    我还看到输入电压上的一些高频开关、去耦电容器 似乎不会去除。 我在 VBUS 上的1uF 电容器上放置了一个1nF 电容器。 该高开关噪声的振荡频率为~230MHz。 您通常是否建议使用 LC 滤波器来防止噪声迁移到 USB 充电电缆并辐射、或者您需要对其进行其他处理。  

    YEL:输入电流

    红色:VBUS 电压

     

    我的最后一个问题出于好奇:  

    如何调节开关?  我在数据表第19页的方框图中看不到检测误差信号的位置以及控制环路的工作原理。

    再次感谢你的帮助。  

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    您的充电器正在振荡。 我再次查看了原理图、没有发现任何明显的问题。 如果您移除 FB12或使其短路、振荡是否会消失? 如果您在 SYS 或 PMID 上添加额外的电容、振荡是否会消失? 如果没有、您能否发送布局、我将进行审核。

    关于反馈误差信号、SYS 和 BAT 引脚是反馈点。 左侧中间有具有 SYS 和 BAT 点的误差放大器。 控制方法是电压模式和电流模式控制的组合。
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    是的、我忘了在上一首诗中提到振荡、因为我能够通过 PMID 10uF 来缓解这种情况(请参阅下面的屏幕截图)、我还获得了类似的结果、即向 VBUS 添加相同的电容。 话虽如此、从 USB 合规性的角度来看、增加的电容可能是一个问题(插入 USB 时的浪涌电流等)、但在 VBUS 和 PMID 之间、您建议在其中放置这个额外的电容来降低这个振荡。

    我更愿意向您发送布局。 2D 屏幕截图可能不能让您很好地了解放置位置。  

    底部和电源平面、VBUS 覆铜  

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    Jeff、
    对于我的开关节点所看到的行为(在5月19日的帖子中描述)、 对那里发生的情况的任何想法或对输入端 LC 滤波器的想法、作为降低 开关噪声的一种方法、我仍然没有得到答案。  

    此外、在输入端添加 LC 滤波器作为降低 开关噪声的方法的想法也是如此。 为了确保我的 LC 滤波器不 会影响开关稳定性、我应该采取什么类型的注意事项。 VBUS 的输入阻抗是多少?

    谢谢

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    我在支持该充电器的3年中从未见过此充电器振荡。  当您看到该振荡时、您能否发送寄存器设置?    过去、在其他充电器中、在前端添加 LC 通常会导致振荡。  与任何降压转换器一样、VBUS 上的输入阻抗 为负电阻。  我将询问设计是否具有特征。

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    寄存器13位7是否报告您在 VINDPM 中? 如果是、如果您更改输入电压或使用 Force VINDPM 位(寄存器0D 位7)更改 VINDPM、然后更改值(寄存器0D 位0:6)、振荡是否消失?

    在布局方面、从顶部到底部的 PMID 单个过孔会增加很多电阻和电感。 该电容器是降压转换器的输入、因此会出现大电流尖峰。

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    尊敬的 Jeff:

    我对我与您分享的示波器屏幕截图有一些想法、其中显示了 VBUS 线明显的"振荡"以及输入电流。 如果您没有注意到电压波形是交流耦合的这一事实、我忘了提及。 电流波形看起来更像是开关处于连续导通模式、而电压波形更像是

    电流波形(Yel)看起来更像是开关处于具有相当大电容的 CCM 模式

    电压波形(红色)看起来更像是由于该路径上的阻抗量(充电器输出阻抗)而产生的纹波。

    如果对布局有任何其他反馈、我们将不胜感激。

    谢谢
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    在我们的当前布局中、模拟和数字接地不会分离。 我们将所有引脚连接到系统接地。 我知道数据表示例方框图显示了单独的接地。 我想知道这是不是必需的吗?

    谢谢

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    无需将接地分开。  许多客户没有。  我不会指望合并接地会导致振荡或导致明显更差的 EMI。

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    尊敬的 Jeff:

    我即将发送产品进行认证(FCC)、并且我已经在实验室中使用我们的频谱测试了我的产品、我注意 到30Mhz 至100Mhz 之间存在很大的频率、这仅在我为 BQ25890 12V 1.5A 充电且主机关闭时才会出现。

    我检查了 SW 开关、没有发现任何奇怪的东西、请参见图 sw.bmp。 我还检查了 VBUS、有点吵(我认为它是正常的)。 此外、PGND 的布局与其他接地端共同连接、这意味着我没有分离 PGND。

    我附加了供您参考的频谱数据以及用作 VBUS 电源层的顶层第二层的布局。 第5层上有一个接地层。

    SW 输出

    VBUS

    频谱数据-比本底噪声高大约30dB

    顶层布局-公共接地

     

    您是如何解决问题的?

    谢谢、

    Jay

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    Jay、

    随附的文档总结了布局建议以及最大限度地减小 EMI.e2e.ti.com/.../8475.bq2589xbq2419x_5F00_29xlayoutandEMIrecommendation.pdf 所需的其他步骤

    总之、PMID 电容器 的放置 至关重要。  在 IC PMID 引脚和 GND 附近添加一个小型0.01-0.1uF PMID 电容器是最简单的电势修正。  在 SW 与 GND 之间添加尺寸合适的 RC 缓冲器是一种有保证的解决方案、但会以牺牲效率为代价。

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    尊敬的 Jeff:

    感谢您的回复。

    我认为 PMID 电容器离 IC 有点远、布线宽度(布局错误)非常小、您认为这是根本原因吗?

    我在这里添加了 RC 缓冲器、但看起来面积减小了140Mhz。 之前附加的波形是 PMID 上的缓冲器和1nF、但30Mhz 频率不会至少下降到我的频谱分析仪数据上、这让我担心添加 RC 缓冲器的解决方案在我的情况下不会修复。

    请提供建议。

    谢谢、

    Jay

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    PMID 需要关闭。 必须根据演示中提到的 AppNote 使用经验方法为您的电路板专门调整缓冲器的大小。 足够大的 RC 缓冲器即使尺寸不合适也能正常工作、但会降低效率。
  • 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。

    尊敬的 Jeff:

    感谢您的回复。

    PMID 电容器在下图中以黄色包围。

    我添加了不同的 RC 缓冲器值、但30Mhz 的结果根本没有改善、我看到138Mhz 的性能有所改善、这与添加 RC 缓冲器前后的 AppNote 第14页相同。

    我想知道为什么30-35Mhz 频带没有改进。 我使用的是 Beehive 100C EMC 探头、如果测量值超过 FCC 限制、我没有参考。 但是、根据您的建议添加 RC 缓冲器应该有所改进、但我看不到35Mhz 频带的改进。

    是否有任何关于如何进一步改进的见解? 我将 PMID 电容器视为元件布局的主要错误。

    感谢你的帮助。

    谢谢、

    Jay

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    尊敬的用户4300350:

    请问您的 EMI 故障频率是多少? 您采取了哪些 EMC 缓解措施来解决它?

    我正在连接我的频谱带、我使用 beehive 100C EMC 探头看到大约25dbm 的30Mhz 至40MHz。 根据测试设置、我无法猜测是否会超过 FCC 限制。

    感谢您的善意帮助。

    谢谢、

    Jay