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若何降低DC-DC电源治理中的EMI干扰问题_稳压器_电压

萌界大人物 2025-01-15 10:47:08 0

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在电子系统和设备设计中,开拓职员总是会碰着电磁滋扰(EMI)。
选择得当的开关DC-DC降压调节器,同时将EMI降至最低,这彷佛是一种平衡。

在本文中,我们将谈论什么是EMI,以及如何利用Analog Device的新型集成稳压器的运用来降落电源管理电路中的EMI。
我们还将看到这种分外的DC-DC降压稳压器如何与业内其他同类产品竞争的。

若何降低DC-DC电源治理中的EMI干扰问题_稳压器_电压 科学

什么是EMI?

EMI是从开关电源和其他电源所产生的有害能量的一种形式。
不受掌握的EMI滋扰不仅会滋扰其他电气设备,而且有可能会违反FCC的规定。

在电路,模块和组件附近的环境中,这种EMI电噪声会影响敏感的通信设计,例如RF和其他音频设计。

利用5 V DC的电子设备和设计在汽车,电信,工业,医疗,打算机和军事等运用中非常普遍。
常日,电路会利用降压稳压电源(Buck电源)从系统电源得到所需的5 V输入,或者从更高的电压源中进行转换得到。

LT8648S的辐射EMI性能和传导EMI性能。
图片由ADI供应

但是,开关稳压器很随意马虎通过传导或辐射产生EMI辐射。
传导的EMI辐射遵照导线和印刷电路板(PCB)的走线,从而影响产品电路。

全体电路都会产生EMI滋扰辐射,但不幸的是,直到完玉成部印刷电路PCB板组件(带有完备添补组件的PCB)后,才能对它进行全面测试。
如果无法通过EMI测试,则须要重新布局PCB,而一样平常来说这样做的本钱很高。

如何降落电源管理电路中的EMI滋扰

为了降落开关稳压器中的EMI,开拓职员可以添加外部分立电路或金属屏蔽。
设计职员还可以利用集成稳压器(如Analog Device的新型LT8648S)来实现降压并降落EMI。

LT8648S是一款同步降压型(Buck)DC-DC稳压器,基于第二代专有的静音开关架构,具有一个内部旁路电容器以降落辐射EMI。
电容器将接管多余的EMI电流(在充电模式下)。
此外,开拓职员可以通过建议的PCB布局,通过在调节器附近添加两个小的1微法(uF)电容器来进一步降落EMI。

LT8648S的范例运用。
图片由Analog Devices供应

这种稳压器接管3 V至42 V的输入电压,并支持1 A至15 A的输出电流,适用于汽车,工业和通信系统。
它可以在高频下实现高转换效率(在1 MHz,12 VIN至5 VOUT时高达95.5%的效率以及在2 MHz,12 VIN至5 VOUT时高达93%的效率),有助于通过CISPR 25的 5级(Class 5)的EMI峰值限定。

此外,该电源可以通过不同的连接引脚32的办法来设置为能够在四种不同模式下运行。

突发模式(Burst mode)操作:将引脚接地,这将降落静态电流(待机);

逼迫连续模式(FCM,Forced continuous mode):使该引脚悬空(未连接任何东西)以实现快速瞬态相应并掌握开关频率的谐波;

扩频模式(Spread spectrum mode):将引脚连接至高电压或高于3 V,以进一步降落EMI辐射;

同步模式(Synchronous mode):将引脚连接到外部时钟,该时钟将与源同步并在FCM中运行;

该稳压器采取36引脚7mm×4mm LQFN封装。

LT8648S在降压型稳压器级中如何运作?

对市场上的DC-DC降压型稳压器进行的快速调查将显示,存在许多具有不同参数的选择。

有些具有精确的电压,但输出电流很小(TI TPS62000系列的电流小于1 A)。
Maxim为uSLIC系列供应了可变的输出电压,但其最大输出电流为2A。
Pololu供应了另一种型号,其输出能力为5 V和15 A,但尺寸较大(与LT8648S比较,Pololu D24V150F5的尺寸为43 mm x 31 mm ,即7毫米x 4毫米)。

如果您须要高输出电流支持,TI的TPS546D24A DC-DC稳压器可供应40 A的输出电流(级联4个可供应160 A的输出电流),但输入电压限定为3 V至16V。
其封装尺寸为7 V毫米x 5毫米与LT8648S相称。

LT8648S的引脚配置和封装尺寸。
图片由Analog Devices供应

除了电流和电压,还有EMI合规性问题要处理。
LT8648S可以通过集成电容器帮助办理EMI法规屈服性问题,并且仍旧适宜于非常小的封装。
它的事情温度范围为-40°C至125°C,超过了大多数商业级办理方案的哀求。

如果您希望掌握EMI,那么LT8648S可能是一个很好的办理方案。

在设计中管理EMI的其他方法有哪些?请在后面的评论等分享您的履历。

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