一种削弱DC-DC变换器输出噪声的EMI滤波方案

在EMI滤波方案的选择方面，常见的DC-DC变换器输出滤波方案可以细分为有源滤波和无源滤波两种。如果能够选择合理的EMI滤波方案进行输出噪声的抑制，往往能够收获较好的效果。那么，在DC-DC变换器的输出噪声抑制方法中，哪些EMI滤波方案是比较常见的呢？使用什么类型的输出纹波衰减器能够有效削弱输出噪声呢？下面就让我们一起来看一下吧。

就DC-DC变换器的输出纹波和噪声来看，这些输出噪声不论性质或来源，都是叠加在DC输出的所有纹波噪声的综合，通常这个值会在数十毫伏上下波动。想要有效的削弱输出噪声，一种比较常见的EMI滤波方案就是使用输出纹波衰减模块。目前比较通用的输出纹波衰减模块都是结合了有源滤波和无源滤波两种技术的，在负载达20A时可减少输出纹波至小于3mV峰-峰值，可衰减低频的输入基频及谐波至DC-20MHz的频率范围，其对输出噪声的削弱效率也普遍能够达到93-99%。

这里我们以一种市面上比较常见的SiP封装、有源滤波的输出纹波衰减器为例，进行DC-DC转换器的有源EMI输出噪声滤波方案介绍。这种输出纹波衰减器可以在1kHz至500kHz范围减少输出端的纹波和噪声30dB以上，并且能够用于大部份的开关电源，改善瞬态反应及保证净洁的负载点稳压。透过转换器的遥感功能或调节引脚来实行负载稳压。假如DC-DC开关转换器没有遥感端或不适合使用时，调整功能会修正转换器的输出电压来补偿滤波引至的余量电压下降。滤波器的余量电压的设置大大减少了转换器输出端所需的电容，并能够提供等同的瞬变性能和减少纹波。在同样的实验条件下，采用EMI输出滤波方案和没有采用滤波方案的转换器，其波形对比如下图所示：

图为有源滤波的输出纹波衰减器的正常表现

经过实验证明，作为EMI输出滤波方案的一种，安装输出纹波衰减器的操作方式对于DC-DC变换器的输出噪声抑制有较好的效果。该种设置方案能够有效的对输出端的纹波噪声实现削弱，其削弱效率能达到90%以上，属于有效的控制范围内。