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如何降低直流-直流电源管理中的电磁干扰?

2020年4月3日,通过约翰·克

选择右切换DC-DC降压稳压器,同时最小化EMI可以感觉像平衡行为。以下是如何与ADI的新集成稳压器进行操作。

在电子系统和设备设计中,开发人员将始终遇到电磁干扰(EMI)。选择右切换DC-DC降压稳压器,同时最小化EMI可以感觉像平衡行为。

在本文中,我们将使用模拟设备的新集成稳压器作为用例,讨论EMI是EMI和如何减少电源管理电路中的EMI。我们还将看到这款特定的DC-DC降压稳压器如何抵御其他行业中的其他稳压器。

电磁干扰是什么?

EMI是由开关电源和其他来源产生的能量形式。不仅将不可否告的EMI干扰其他电气设备;它违反了FCC法规。

在电路,模块和组件附近的环境中,敏感的通信设计,例如RF和其他音频设计,受到该EMI电噪声的影响。

使用5 V DC的电子设备和设计在汽车,电信,工业,医疗,计算和军队等应用中非常常见。通常,电路将使用降压电压调节器从系统电源导出所需的5V输入,以从更高电压源进行转换。

辐射的EMI性能并进行了LT8648S的EMI性能

辐射EMI性能,对LT8648S进行EMI性能测试。图片由模拟设备

然而,开关稳压器容易通过传导或辐射产生电磁干扰。传导电磁干扰沿导线和印刷电路板(PCB)的轨迹影响产品的电路。

辐射电磁干扰发射是由整个电路产生的,但不幸的是,在整个印刷电路组装完成之前不能完全测试。它是昂贵的做一个PCB重新布局,它应该失败的EMI测试。

要了解更多关于两种不同类型的EMI,请查看罗伯特凯姆的文章传导电磁干扰和辐射电磁干扰的区别

如何降低电源管理电路中的电磁干扰

为了减少开关稳压器产生的电磁干扰,显影剂可以添加外部离散电路或金属屏蔽。设计者也可以使用集成调节器(像模拟设备的新LT8648S)通过减少的EMI完成电压降低。

LT8648S是一种同步降压DC-DC稳压器,基于第二代专有的静音开关结构,具有内部旁路电容,以减少辐射EMI。电容器将吸收过量的EMI电流(在充电模式下)。此外,开发人员可以使用建议的PCB布局,通过在稳压器附近增加两个小的1微法拉第电容来进一步降低EMI。

LT8648S的典型应用。

LT8648S的典型应用。图片由模拟设备

调节器接受3 V至42 V的输入电压,并支持适用于汽车,工业和通信系统中的应用的1 A至15 A的输出电流。它可以以高频率(高达95.5%的效率为1 MHz,12 V而达到高转换效率到5 V在2mhz, 12v时,效率可达93%到5 V),这有助于通过CISPR 25 5级峰值EMI限制。

此外,通过连接pin 32不同的方式,调节器可以编程在四种不同的模式下工作。

  • 突发模式操作:将引脚连接到地面,这将允许低静态(待机)电流消耗
  • 强制连续模式(FCM):将此引脚浮动 - 未连接到任何内容 - 以实现快速的瞬态响应并控制频率谐波
  • 扩频模式:将PIN贴在高或大于3 V以进一步降低EMI排放
  • 同步模式:将PIN连接到外部时钟,它将与源同步并在FCM中运行

该调节器是一个36引脚7毫米× 4毫米LQFN包。

LT8648S如何在降压调节器阶段票价?

快速调查的DC-DC降压调节器在市场上将显示有许多选择与不同的参数。

有些有正确的电压,但输出电流很小(小于1 A的钛TPS62000家庭)。Maxim提供uslic.家族具有可变输出电压,但其最大输出电流为2a。Pololu提供了另一种输出5v和15a的型号,但它的尺寸很大(PololuD24V150F5与LT8648S相比,43 mm x 31 mm,为7mm×4mm)。

如果您正在寻找高输出电流支持,TI 'sTPS546D24A直流-直流稳压器输出电流40a(级联4输出160a),但输入电压限制在3v ~ 16v。其7毫米× 5毫米的封装尺寸可与LT8648S相媲美。

LT8648S引脚配置和封装大小。

LT8648S引脚配置和封装大小。图片由模拟设备

除了电流和电压,还有EMI合规问题需要处理。LT8648S可以帮助解决EMI合规问题与集成电容,仍然适合在一个非常小的封装。它的工作温度范围为-40°C至125°C,超过了大多数商用级别的解决方案。

如果你正在寻找驯服EMI, LT8648S可能提供一个很好的解决方案。


在你的设计中,你管理EMI的其他方法是什么?请在下面的评论中分享你的经验。