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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2022-01-04 12:27
選擇合適的開關(guān)DC-DC降壓電源器件,同時(shí)將EMI干擾的影響降至最低,這似乎是一種平衡。本文講述關(guān)于如何使用ADI的新型集成穩(wěn)壓器來達(dá)成這一設(shè)計(jì)目標(biāo)的想法。
在電子系統(tǒng)和設(shè)備設(shè)計(jì)中,開發(fā)人員總是會(huì)遇到電磁干擾(EMI)。選擇合適的開關(guān)DC-DC降壓調(diào)節(jié)器,同時(shí)將EMI降至最低,這似乎是一種平衡。
在本文中,我們將討論什么是EMI,以及如何使用analogDevice的新型集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用來降低電源管理電路中的EMI。我們還將看到這種特殊的DC-DC降壓穩(wěn)壓器如何與業(yè)內(nèi)其他同類產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的。
什么是EMI?
EMI是從開關(guān)電源和其他電源所產(chǎn)生的有害能量的一種形式。不受控制的EMI干擾不僅會(huì)干擾其他電氣設(shè)備,而且有可能會(huì)違反FCC的規(guī)定。
在電路,模塊和組件附近的環(huán)境中,這種EMI電噪聲會(huì)影響敏感的通信設(shè)計(jì),例如RF和其他音頻設(shè)計(jì)。
使用5VDC的電子設(shè)備和設(shè)計(jì)在汽車,電信,工業(yè),醫(yī)療,計(jì)算機(jī)和軍事等應(yīng)用中非常普遍。通常,電路會(huì)使用降壓穩(wěn)壓電源(Buck電源)從系統(tǒng)電源獲得所需的5V輸入,或者從更高的電壓源中進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到。

LT8648S的輻射EMI性能和傳導(dǎo)EMI性能。
但是,開關(guān)穩(wěn)壓器很容易通過傳導(dǎo)或輻射產(chǎn)生EMI輻射。傳導(dǎo)的EMI輻射遵循導(dǎo)線和印刷電路板(PCB)的走線,從而影響產(chǎn)品電路。
整個(gè)電路都會(huì)產(chǎn)生EMI干擾輻射,但不幸的是,直到完成整個(gè)印刷電路PCB板組件(帶有完全填充組件的PCB)后,才能對(duì)它進(jìn)行全面測(cè)試。如果無法通過EMI測(cè)試,則需要重新布局PCB,而一般來說這樣做的成本很高。
如何降低電源管理電路中的EMI干擾
為了降低開關(guān)穩(wěn)壓器中的EMI,開發(fā)人員可以添加外部分立電路或金屬屏蔽。設(shè)計(jì)人員還可以使用集成穩(wěn)壓器(如AnalogDevice的新型LT8648S)來實(shí)現(xiàn)降壓并降低EMI。
LT8648S是一款同步降壓型(Buck)DC-DC穩(wěn)壓器,基于第二代專有的靜音開關(guān)架構(gòu),具有一個(gè)內(nèi)部旁路電容器以降低輻射EMI。電容器將吸收多余的EMI電流(在充電模式下)。此外,開發(fā)人員可以通過建議的PCB布局,通過在調(diào)節(jié)器附近添加兩個(gè)小的1微法(uF)電容器來進(jìn)一步降低EMI。

LT8648S的典型應(yīng)用。
這種穩(wěn)壓器接受3V至42V的輸入電壓,并支持1A至15A的輸出電流,適用于汽車,工業(yè)和通信系統(tǒng)。它可以在高頻下實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率(在1MHz,12VIN至5VOUT時(shí)高達(dá)95.5%的效率以及在2MHz,12VIN至5VOUT時(shí)高達(dá)93%的效率),有助于通過CISPR25的5級(jí)(Class5)的EMI峰值限制。
此外,該電源可以通過不同的連接引腳32的方式來設(shè)置為能夠在四種不同模式下運(yùn)行。
突發(fā)模式(burstmode)操作:將引腳接地,這將降低靜態(tài)電流(待機(jī));
強(qiáng)制連續(xù)模式(FCM,F(xiàn)orcedcontinuousmode):使該引腳懸空(未連接任何東西)以實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)并控制開關(guān)頻率的諧波;
擴(kuò)頻模式(Spreadspectrummode):將引腳連接至高電壓或高于3V,以進(jìn)一步降低EMI輻射;
同步模式(Synchronousmode):將引腳連接到外部時(shí)鐘,該時(shí)鐘將與源同步并在FCM中運(yùn)行;
該穩(wěn)壓器采用36引腳7mm×4mmLQFN封裝。
LT8648S在降壓型穩(wěn)壓器級(jí)中如何運(yùn)作?
對(duì)市場(chǎng)上的DC-DC降壓型穩(wěn)壓器進(jìn)行的快速調(diào)查將顯示,存在許多具有不同參數(shù)的選擇。
有些具有正確的電壓,但輸出電流很?。═ITPS62000系列的電流小于1A)。Maxim為uSLIC系列提供了可變的輸出電壓,但其最大輸出電流為2A。Pololu提供了另一種型號(hào),其輸出能力為5V和15A,但尺寸較大(與LT8648S相比,PololuD24V150F5的尺寸為43mmx31mm,即7毫米x4毫米)。
如果您需要高輸出電流支持,TI的TPS546D24ADC-DC穩(wěn)壓器可提供40A的輸出電流(級(jí)聯(lián)4個(gè)可提供160A的輸出電流),但輸入電壓限制為3V至16V。其封裝尺寸為7V毫米x5毫米與LT8648S相當(dāng)。

LT8648S的引腳配置和封裝尺寸。
除了電流和電壓,還有EMI合規(guī)性問題要處理。LT8648S可以通過集成電容器幫助解決EMI法規(guī)遵從性問題,并且仍然適合于非常小的封裝。它的工作溫度范圍為-40°C至125°C,超過了大多數(shù)商業(yè)級(jí)解決方案的要求。
如果您希望控制EMI,那么LT8648S可能是一個(gè)很好的解決方案。

來源:Internet