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手机快充的噪声问题解决方案资料下载
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2021-04-10
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前言
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。
因此，采用USB Type-C进行快充的方式逐渐增多。
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。
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。
快充的噪声问题
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。
启动快充后…
噪声问题案例
下面介绍因快充噪声导致接收灵敏度下降的例子。
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。
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。
观察噪声分布
采用噪声可视化工具确认问题是否来源于基板上的噪声。
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。
基板上的噪声谱
耦合到天线的噪声
噪声传导路径
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。
[噪声传导路径]
①噪声传导至DC-DC转换器的输出线
②噪声从电源线经过平滑电容器传导至基板地线
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
静噪建议
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。
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。
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。
推荐的滤波器
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。
确认静噪效果
在实机上确认了使用铁氧体磁珠后的静噪效果。
在平滑电容器前插入铁氧体磁珠BLE18PS080SN1。
静噪对接收灵敏度的改善效果
插入铁氧体磁珠，以确认接收灵敏度的改善程度。
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。
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