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Class-D功放EMI设计避坑手记
资料介绍
Class-D功放EMI设计避坑手记 目录 缘起 第一轮尝试 遇到的坑 换个思路 最终方案 后记 一、缘起 Class-D功放因其高效率、低功耗、小体积的优势，在现代音频产品中占据了重要地位。然而，它采用的脉宽调制（PWM）工作原理，也让开关频率及其谐波成为电磁干扰（EMI）的天然来源。我接手这个Class-D功放项目时，心里其实早有预期：效率指标好谈，EMI这一关可不好过。 样机初版完成后的实测，果然印证了我的担忧。在开关频率约400kHz及其多次谐波处，传导发射出现了明显的尖峰，部分频点超出标准限值。更棘手的是，当功放以较高功率驱动扬声器时，辐射发射也出现了超标迹象。面对这样的开局，我开始了第一轮整改尝试。 我当时的判断是，EMI问题主要来自PWM开关的高频dv/dt与di/dt，只要在输出端和电源端做好滤波，应该能压下来。抱着这个朴素的想法，我准备先从增加滤波元件入手。 二、第一轮尝试 第一轮尝试，我在功放的电源输入侧和输出侧分别增加了LC滤波网络。电源端加装了共模电感和差模电容，试图压低开关纹波；输出端则串联了输出滤波电感和并联电容，希望滤除高频分量。加完这些元件后，我满怀期待地重新测量传导发射。 结果却让我大失所望。传导发射虽然有一定改善，但开关频率谐波的尖峰依然顽固地超标，且输出滤波电感的引入，反而在音频频段引入了一定的失真，影响了音质。这说明单纯在外部加滤波，并没有从根源上解决问题。 更让我困惑的是，无论我怎么调整滤波元件参数，那几个超标的频点都像"钉子户"一样纹丝不动。我开始意识到，问题可能不在滤波是否充分，而在于干扰的传播路径或产生机制本身，需要换个角度重新审视。 三、遇到的坑 在第二轮尝试之前，我花了大量时间复盘，发现了几个此前忽略的"坑"。第一个坑是开关节点的高频振铃。
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