<p><strong>前言</strong></p>
<p>随着智能手机功能的不断丰富，电池容量呈逐渐增加的趋势，同时出现“短时间内完成充电”的需求。</p>
<p>因此，采用USB Type-C进行快充的方式逐渐增多。</p>
<p>快充系统所使用的DC-DC转换器通过开关将直流转换为矩形波以转换电压，因此会产生开关噪声。</p>
<p><img alt="快充系统" data-entity-type="file" data-entity-uuid="6b036c92-954c-4e11-83dd-4273235ceb5e" src="/sites/default/files/inline-images/2_86.png" /></p>
<p>快充的充电电流值较大，因此与传统充电器比较，其开关噪声问题尤为突出。</p>
<p><strong>快充的噪声问题</strong></p>
<p>快速充电器产生的噪声通过基板上的图案或电缆向空中辐射，并进入本机的无线接收天线，从而使接收灵敏度下降。接收灵敏度下降导致可接收范围变小或接收速度降低，从而使设备性能下降。</p>
<p>启动快充后…</p>
<img alt="启动快充后" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="c2478899-f810-4098-980b-6cfbaacc72c4" src="/sites/default/files/inline-images/3_3.PNG" />
<p><strong>噪声问题案例</strong></p>
<p>下面介绍因快充噪声导致接收灵敏度下降的例子。</p>
<p>以下数据为快充开始前后的接收灵敏度确认值。条形向下延伸越多，灵敏度越高。<br />
与未充电状态比较，快充时的LTE low band (700～900Mhz) 接收灵敏度有所下降。</p>
<img alt="快充噪声导致接收灵敏度下降的例子" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="f09e0b64-d56a-4716-8ced-0ec48f4deb62" src="/sites/default/files/inline-images/4_75.png" />
<p><strong>观察噪声分布</strong></p>
<p>采用噪声可视化工具确认问题是否来源于基板上的噪声。</p>
<img alt="噪声分布" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="9bb49d8b-cb13-4304-aa44-b0d2445e054d" src="/sites/default/files/inline-images/5_1.PNG" />
<p>观察基板上的噪声分布及进入天线的噪声，发现基板上的噪声谱与耦合到天线的噪声谱相似。</p>
<img alt="基板上的噪声谱" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="89bb0d4a-6d9d-467d-9ad8-48aca59fdd57" src="/sites/default/files/inline-images/6_96.jpg" />
<p><em>基板上的噪声谱</em></p>
<img alt="耦合到天线的噪声" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="e686c7cf-ebbd-4059-a16e-d6cba13d2723" src="/sites/default/files/inline-images/7_79.jpg" />
<p><em>耦合到天线的噪声</em></p>
<p><strong>噪声传导路径</strong></p>
<p>经确认，噪声的传导路径如下：DC-DC转换器产生的噪声从电源输出线经过平滑电容器传导至基板地线，并从图案向外辐射，最终进入天线。</p>
<img alt="噪声传导路径" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="3d353a4e-e5ad-4a74-971e-48c7e59f8de8" src="/sites/default/files/inline-images/8_62.jpg" />
<p>[噪声传导路径]<br />
①噪声传导至DC-DC转换器的输出线<br />
②噪声从电源线经过平滑电容器传导至基板地线<br />
③传导至基板地线的噪声从图案向外辐射，从而降低无线接收灵敏度</p>
<p><br />
<strong>静噪建议</strong></p>
<p>根据刚才的调查结果，可以确认噪声从DC-DC转换器的输出单元产生，推测在输出单元中插入铁氧体磁珠会有效果。同样，输入单元也容易产生噪声，因此希望在输入单元也使用铁氧体磁珠。</p>
<p>快速充电时会产生大电流，请选用额定电流较高的铁氧体磁珠。</p>
<p>另外，为应对无线载波频率噪声，应选择高频特性优良的产品。</p>
<img alt="静噪建议" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="82f4ee09-870e-4fc4-85ae-c0b9965aafaf" src="/sites/default/files/inline-images/9_25.png" />
<p><strong>推荐的滤波器</strong></p>
<p>BLE18PS系列最大支持8A，在GHz频段上可以获得高阻抗，适合该用途。</p>
<img alt="BLE18PS系" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="d7441134-e4d9-4aad-9def-5e4cef3ba2ee" src="/sites/default/files/inline-images/10_3.PNG" />
<p><strong>确认静噪效果</strong></p>
<p>在实机上确认了使用铁氧体磁珠后的静噪效果。</p>
<p>在平滑电容器前插入铁氧体磁珠BLE18PS080SN1。</p>
<img alt="在平滑电容器前插入铁氧体磁珠BLE18PS080SN1" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="49d6b92d-2556-440a-aca3-f5c685df5d79" src="/sites/default/files/inline-images/11_27.png" />
<p><strong>静噪对接收灵敏度的改善效果</strong></p>
<p>插入铁氧体磁珠，以确认接收灵敏度的改善程度。</p>
<p>比较插入前后快充期间的灵敏度，可以确认在LTE Low band的700MHz-900MHz上，接收灵敏度有所改善。</p>
<img alt="静噪对接收灵敏度的改善效果" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="e181fe0e-bffb-4506-a957-06ff96239ab0" src="/sites/default/files/inline-images/12_21.png" />
<p><br />
<strong>确认静噪后的噪声分布变化</strong></p>
<p>通过噪声可视化工具确认噪声已减少。</p>
<p>可以确认基板上分布的噪声水平有所降低。</p>
<img alt="静噪后的噪声分布变化" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="8c56bf1d-e3f4-49c9-8582-ace0b184cc1a" src="/sites/default/files/inline-images/13.PNG" />
<p><strong>天线的噪声水平降低</strong></p>
<p>如下图所示，可以确认进入天线的噪声水平降低。</p>
<img alt="天线的噪声水平降低" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="242694ae-7767-408f-83ee-e912c29989ce" src="/sites/default/files/inline-images/14_24.jpg" />
<p><strong>（参考）确认插入滤波器的影响</strong></p>
<p>确认插入滤波器是否会影响DC-DC转换器的效率。发现插入滤波器前后，效率未发生变化，由此可判断对效率无不良影响。</p>
<img alt="插入滤波器的影响" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="12286f55-cf00-4fd1-a9d3-8b71e7ffb68c" src="/sites/default/files/inline-images/15_13.png" />
<p><strong>其他静噪要点</strong></p>
<p>本次仅在DC-DC转换器的输出单元插入了滤波器，建议在输入单元也插入滤波器。（BLE18PS080SN1）<br />
本次的验证示例中未出现问题，但有时输入侧也会因开关噪声而出现问题。</p>
<img alt="静噪要点" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="c6e15d7b-4237-4c32-8099-047880193b08" src="/sites/default/files/inline-images/16_14.png" />
<p>滤波器插入点① 充电器IC的输出单元 (平滑电容器前)<br />
滤波器插入点② 充电器IC的输入单元 (输入电容器前)</p>
<p><strong>本次介绍的噪声滤波器 BLE18PS080SN1</strong></p>
<img alt=" BLE18PS080SN1" data-align="center" data-entity-type="file" data-entity-uuid="0ac5e391-2f6c-4f30-b1e4-c3d69f48ccba" height="307" src="/sites/default/files/inline-images/17_0.PNG" width="550" />
<p>了解BLE18PS080SN1详细介绍请点击：<a href="https://www.murata.com/zh-cn/products/productdetail?cate=luNoiseSupprFi…;
<p>文章来源：<a href="https://www.murata.com/zh-cn/products/emc/emifil/pickup/charge">村田官网</a…;