差模噪聲理論及解決措施

一|差模噪聲理論

開關電源工作工作時，電源輸入端會有高頻脈衝電流，比如連續工作狀態下的反激變換器、Buck變換器的輸入電流波形為梯形波，對輸入電流波形進行FFT分析，會得到開關頻點及諧波處的電流有效值。電源輸入端一般都會加電解電容和高頻陶瓷電容對輸入脈衝電流進行濾波，而輸入電容的阻抗取決於頻率的大小，如下圖所示。一般500kHz以下的噪聲靠電解電容去濾波，500kHz以上的噪聲靠高頻陶瓷電容去濾波，這也解釋了為何開關頻點差模噪聲超標時，增加電源輸入端高頻陶瓷電容沒啥效果，而多並聯一個同容值的電解電容效果就很明顯。在進行電源裸模組噪聲測試時，由於LISN的等效100歐姆電阻遠比輸入電容的阻抗大，因此開關頻點及諧波處的差模噪聲電壓有效值等於該頻點處的噪聲電流有效值*該頻點處的輸入電容阻抗。上述就是開關電源的差模噪聲理論，你細細的品。

二|差模噪聲抑制措施

對於差模噪聲的抑制，主要分以下幾個方面：（1）電源本體降噪。從差模噪聲理論可知，可透過減小紋波電流和輸入電容阻抗來減小差模噪聲。比如Boost電路，可增大電感和開關頻率來減小紋波電流，也可以透過電路的交錯並聯來減小輸入端紋波電流。對於輸入電容阻抗，主要靠多電容並聯增大容值來減小阻抗。（2）採用電源EMI濾波器，利用LC阻抗失配減小LISN電阻上的分壓。（3）採用抖頻降噪，也是目前大功率電源上常用的一種本體降噪方法，具體可參考第十八期內容，此處不再贅述。上述講的三種方法，只要運用合理，差模噪聲超標問題都能解決。

三|結語

本文詳細講解了開關電源差模噪聲理論及降噪方法，在後續產品開發過程中，如果傳導噪聲測試超標，且利用第四期文章中提供的差共模噪聲分離的方法確定是差模噪聲導致的，可以採用第五期講的調參方法進行濾波器的引數調整，再結合第九期和第十期的近場耦合理論，幾乎所有差模噪聲超標問題都可以得到解決。

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