PHOENIX电源模块设计方法资料分为几部分

    PHOENIX电源模块设计方法资料分为几部分
    PHOENIX电源模块的电磁干扰水平是设计中zui难的部分，设计人员能做的zui多就是在设计中进行充分考虑，尤其在布局时。由于直流到直流的转换器很常用，所以硬件工程师或多或少都会接触到相关的工作，本文中我们将考虑与低电磁干扰设计相关的两种常见的折中方案
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    PHOENIX电源模块设计中即使是普通的直流到直流开关转换器的设计都会出现系列问题，尤其在高功率电源设计中更是如此。除功能性考虑以外，工程师必须设计的鲁棒性，以符合成本目标要求以及热和空间限制，当然同时还要设计的进度。另外，出于产品规范和系统的考虑，电源产生的电磁干扰(EMI)必须足够低。不过，电源的电磁干扰水平却是设计中zui难预计的项目。有些人甚认为这简直是不可能的，设计人员能做的zui多就是在设计中进行充分考虑，尤其在布局时。
    尽管本文所讨论的原理适用于广泛的电源设计，但我们在此只关注直流到直流的转换器，因为它的应用相当广泛，几乎每位硬件工程师都会接触到与它相关的工作，说不定什么时候就必须设计个电源转换器。本文中我们将考虑与低电磁干扰设计相关的两种常见的折中方案;热、电磁干扰以及与PCB布局和电磁干扰相关的方案尺寸等。文中我们将使用个简单的降压转换器做例子，如图1所示。
    在频域内测量辐射和传导电磁干扰，这就是对已知波形做傅里叶数展开，本文中我们着重考虑辐射电磁干扰。在同步降压转换器中，引起电磁干扰的主要开关波形是由Q1和Q2产生的，也就是每个场效应管在其各自导通周期内从漏极到源极的电流di/dt。图2所示的电流波形(Q和Q2on)不是很规则的梯形，但是我们的操作自由度也就更大，因为导体电流的过渡相对较慢，所以可以应用Henry Ott经典着作《电子系统中的噪声降低技术》中的公式1。我们发现，对于个类似的波形，其上升和下降时间会直接影响谐波振幅或傅里叶系数(In)。
    PHOENIX电源模块其中，n是谐波次，T是周期，I是波形的峰值电流强度，d是占空比，而tr是tr或tf的zui小值。
    在实际应用中，极有可能会同时遇到奇次和偶次谐波发射。如果只产生奇次谐波，那么波形的占空比必须为50%。而实际情况中极少有这样的占空比精度。
    谐波系列的电磁干扰幅度受Q1和Q2的通断影响。在测量漏源电压VDS的上升时间tr和下降时间tf，或流经Q1和Q2的电流上升率di/dt 时，可以很看到这点。这也表示，我们可以很简单地通过减缓Q1或Q2的通断速度来降低电磁干扰水平。
    事实正是如此，延长开关时间的确对频率高于 f=1/πtr的谐波有很大影响。不过，此时必须在增加散热和降低损耗间进行折中。尽管如此，对这些参数加以控制仍是个好方法，它有助于在电磁干扰和热间取得平衡。具体可以通过增加个小阻值电阻(通常小于5Ω)实现，该电阻与Q1和Q2的栅极串联即可控制tr和tf，你也可以给栅极电阻串联个 “关断二极管”来独立控制过渡时间tr或tf(见图3)。这其实是个迭代过程，甚连经验zui丰富的电源设计人员都使用这种方法。我们的zui终目标是通过放慢晶体管的通断速度，使电磁干扰降低可接受的水平，同时其温度足够低以确保稳定性。
    开关节点的物理回路面积对于控制电磁干扰也非常重要。通常，出于PCB面积的考虑，设计者都希望结构越紧凑越好，但是许多设计人员并不知道哪部分布局对电磁干扰的影响zui大。回到之前的降压稳压器例子上，该例中有两个回路节点(如图4和图5所示)，它们的尺寸会直接影响到电磁干扰水平。