在现代电子系统中,电磁兼容性(EMC)是一个至关重要的问题。特别是在一
些对电磁干扰敏感的应用场景中,如医疗设备、航空航天设备等,电源芯片的
隔离性能和电磁干扰(EMI)特性直接影响着整个系统的稳定性和可靠性。因
此,对 EV1W0505B - LVH - 00A 芯片的隔离性能和 EMI 特性进行分析具有重
要的实际意义。
4.1 高压隔离测试
高压隔离是指在电源的输入和输出之间提供电气隔离,以防止不同电路之间的
电气干扰和安全隐患。我们使用耐压测试仪对芯片进行了高压隔离测试。
测试结果显示,芯片能够承受 2.5kV RMS 持续 60 秒的高压,也能承受 3kV
RMS 持续 1 秒的高压。这表明芯片具有良好的高压隔离性能。在一些需要电
气隔离的应用中,如工业控制、电力系统等,这种高压隔离能力可以有效防止
不同电路之间的相互干扰。例如,在工业自动化控制系统中,可能存在高压电
路和低压控制电路,通过使用具有良好高压隔离性能的电源芯片,可以避免高
压电路的干扰对低压控制电路造成影响,确保系统的稳定运行。同时,高压隔
离还可以提高电气安全性,防止人员触电和设备损坏。
4.2 共模抑制测试
共模干扰是指在电源的输入或输出线上同时出现的相同极性的干扰信号,它会
对电路的正常工作产生严重影响。为了测试芯片的共模抑制能力,我们模拟了
100kV/μs 的干扰。
在 5V 输出模式下,使用示波器监测输出电压,发现电压波动为 ±45mV;在
3.3V 输出模式下,电压波动为 ±38mV。这说明芯片在面对较强的共模干扰时,
能够将输出电压的波动控制在一定范围内,具有较好的共模抑制能力。
PCB 布局建议:
- 初级 / 次级间距 ≥8mm:在 PCB 设计中,增加初级和次级之间的间距可以增加电
气隔离距离,减少不同电路之间的电磁耦合。较大的间距可以降低电场和磁场的相
互影响,从而减少共模干扰的传递。
- 输入输出环路面积 <2cm²:较小的环路面积可以降低电磁辐射,减少 EMI 干扰。
因为环路面积越大,产生的电磁辐射就越强。通过优化 PCB 布局,减小输入输出
环路的面积,可以有效降低芯片的电磁辐射,提高系统的电磁兼容性。
- 使用 Y 电容(1nF/2.5kV)连接 GND1 - GND2:Y 电容是一种专门用于抑制共模干
扰的电容。将 1nF/2.5kV 的 Y 电容连接在 GND1 和 GND2 之间,可以为共模干扰
信号提供一个低阻抗的通路,使其通过电容流入地,从而减少共模干扰对输出电压
的影响。