曾工 发表于 2025-6-20 20:33:34

能请教一下这种DC-DC电源这个CY1的作用吗?


这个CY1电容,是一个安规Y电容(通常是指“跨线-Y类电容”),连接在DC-DC输入端的 Vin 和外壳接地之间(即高频信号路径的共模泄放路径)。

一、CY1的主要作用:
✅ 泄放共模干扰DC-DC电源在工作过程中,尤其是开关频率高的情况下,会产生较强的共模噪声(Common Mode Noise),其路径通常为:
Vin (+) 或 Vin (-) → 寄生电容(例如变压器绕组、电源壳体)→ 大地

CY1电容提供了一个低阻抗的路径,使这些高频共模干扰通过CY1泄放到接地,从而抑制共模电磁干扰的辐射和传导。
二、为什么需要CY1:
[*]满足EMC标准:例如 EN 55032、CISPR 11 等对共模传导骚扰有严格限值。
[*]减小输入端对地干扰电流。
[*]提升系统EMI性能(特别是传导、甚至辐射)。
三、CY1选型建议:
[*]通常是 Y1 或 Y2 安规电容;
[*]耐压:250VAC 或更高;
[*]容值范围:470pF ~ 4.7nF 是常见选值(过大会增加漏电流);
[*]必须满足安规标准(如IEC/EN 60384-14),防止电气击穿导致触电风险。
四、和其他 Y 电容的关系:
[*]图中 CY2、CY3、CY4 是类似的 Y 电容,分别用于输出端泄放干扰。
[*]CY1 是“输入共模抑制电容”,和后端的 CY3/CY4 实现完整的共模干扰泄放通道。
总结:🔹CY1 是DC-DC输入侧的Y电容,核心作用是抑制共模EMI干扰,将高频噪声从输入端对地泄放出去。
🔹它在EMC设计中非常关键,特别是在要通过CISPR 11/32等传导测试时,能显著改善EMI表现。
扩展阅读:✅ 一、什么是共模噪声?共模噪声(Common Mode Noise)指的是信号线上两个端点对“地”有相同方向的高频干扰电压或电流,它不是差分传输,而是“线对地”形成的干扰电流环路。例如:
[*]Vin(+) 和 Vin(-) 一起对地喷射高频电流,这就是共模噪声。
✅ 二、为什么DC-DC工作时会产生共模噪声?1. 高速开关产生高 dv/dt 与 di/dtDC-DC电源工作原理基本靠MOS管高速开通/关断,电压和电流突变很快:
[*]dv/dt(电压变化率)高
[*]di/dt(电流变化率)高
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会激发大量高频分量,形成尖峰电压、电流波形,这些波形会通过寄生路径传播出去,形成EMI。
2. 寄生电容形成共模泄放通道这是共模噪声的“隐形路径”,也是关键根源。
举例:
[*]MOS管或变压器的漏感、匝间电容、对地电容、导热垫片等会形成高频对地寄生电容。
[*]比如变压器初级对次级、绕组对壳体之间通常存在几百 pF 到几 nF 的电容。
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这些寄生电容在高频下阻抗很低(Z = 1 / (2πfC)),高频电流很容易通过这些路径耦合到地,这正是共模电流的主路径。
3. 浮地结构与高频地弹效应许多DC-DC电源内部是浮地(Floating Ground)结构,而外壳或系统大地却是“真实地”。由于开关动作中的回路阻抗+高频感抗,在某些瞬间,DC-DC的“地”会抬升,形成对大地的高频电压:
[*]这导致对地存在交变电压 → 形成共模干扰源。
4. 布线寄生耦合
[*]PCB布线中,走线之间、走线对GND plane、MOS对散热器之间等都存在寄生电容。
[*]高频开关边沿(特别是非软开关)带来的电压脉冲会耦合到这些路径中,形成对地放电通道。
✅ 三、为什么开关频率越高,共模问题越严重?因为:
参数与频率关系影响
电容阻抗 Z=1/2πfC频率越高,阻抗越低更易泄放高频电流到地
EMI频谱能量高频含量更丰富干扰频段更广(CISPR 22 Class B更难过)
开关噪声谐波开关频率越高,谐波密度更大更易超标在150kHz~30MHz范围
所以,高频开关是诱发EMI问题(特别是共模)的重要触发器。
✅ 四、总结
原因描述
高dv/dt, di/dt产生丰富的高频成分
寄生电容耦合形成共模电流路径
浮地结构/地弹效应形成对地干扰源
PCB寄生参数加剧高频耦合干扰
高频易超标更容易传导或辐射超标

✅ 共模噪声控制手段建议
[*]输入端加 Y 电容(如 CY1) → 提供共模泄放路径
[*]变压器绕制屏蔽层 → 阻断绕组间寄生耦合
[*]优化MOS开关斜率 → 降低dv/dt(如加gate阻值)
[*]差模/共模滤波器组合设计
[*]合理布线 & 接地面设计(如分割浮地和信号地)

aixingkong921 发表于 5 天前

接在DC-DC输入端的 Vin 和外壳接地之间(即高频信号路径的共模泄放路径)。-----------------图上CY1连接的是VIN和VO,图错了还是文字错了?

fae008 发表于 5 天前

为什么CY1的左边不连接靠近到DCDC的输入端?
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