TI稳压IC的EMI不再是事后诸葛亮,因为它有可能在设计阶段后期造成重大挫折,这将耗费时间和金钱。
开关电源(SMPS)是现代技术中**普遍的电路之一,在大多数应用中,UCC2581DTR稳压IC,它比线性稳压器的效率有了较大的提高。
但这种效率是有代价的,因为开关电源中的功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的开关使其
是电磁干扰的主要来源,而电磁干扰反过来又会影响可靠性。EMI主要来自不连续的输入电流、开关节点上的快速转换率、,
以及功率环路中寄生电感引起的沿开关边缘的附加振铃。
下页的图1说明了这些元素中的每一个如何使用buck转换器拓扑在不同的频带中表现出来。
例如。随着压力的增加,UCC2581DTR稳压IC,增加开关频率以减小尺寸和成本,并增加转换率以提高
效率、电磁干扰问题加剧。因此,有必要结合具有成本效益且易于集成的EMI缓解技术不要影响电源设计。
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EMI建模能力
对任何电路进行建模都是早期评估设计性能的重要方法,因此在缩短设计周期方面起着关键作用。
EMI建模是一个复杂的过程,涉及PCB的时域电路分析和频域电磁仿真。
通过减少设计迭代次数,对EMI发射进行建模可以更快速地满足EMI标准限制。
让我们回顾一下可用于建模EMI的一些选项。
使用WEBENCH®设计工具进行低频EMI设计
WEBENCH输入滤波器设计工具可帮助您自动设计适当的输入滤波器,以减轻符合CISPR 32和CISPR 25等标准的低频(<30 MHz)传导EMI噪声。该工具优化过滤器大小,同时确保设计符合特定标准。在设计滤波器时,保证了滤波器的稳定性和变换器回路的稳定性。此在线工具支持100多个TI power设备。
让输入EMI滤波器电感器保持无阻尼状态是一个常见的错误,这会对总体设计稳定性产生负面影响。WEBENCH设计工具对输入滤波器和开关电源进行阻抗分析(如下图23所示),并建议适当的阻尼组件以确保稳定性。
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TI稳压IC-减少高频发射的创新
到目前为止,我们描述的EMI缓解技术通常会减少低频发射(<30 MHz),相应减少所需的无源滤波量以及相关的尺寸、体积和成本效益。现在,让我们看看设计用于缓解高频发射(>30 MHz)的技术。
火棒™ 包裹
减少高频发射的主要方法之一是非常小化功率回路电感。TI的降压转换器,如LM53635-Q1、LMS3655-Q1、LM61495-Q1、LMR33630-Q1和LM61460-Q1
从键合线封装到基于引线框架的倒装芯片(热棒)封装,有助于降低功率回路电感,进而减少开关节点振铃。
图8说明了时域和频域中的这些参数。-稳压IC技术专题
在CISPR 25等标准中,通常会将fm设置在9 kHz左右,以优化低频段,但这恰好也在音频范围内。为了解决这一问题,您可以进一步以伪随机方式调制三角调制,以传播可听能量,而不会对传导和辐射EMI性能产生重大影响。下页的图9说明了时域和频域中的这种调制模式,这是TPS55165-Q1(同步降压-升压转换器)上的一个功能。
EMI不**于单个频带(因此也限于单个RBW),而是多个频带的事实带来了困境,因为扩频通常只能针对单个频带的改进。解决这个问题的一种新方法是一种称为双随机扩频(DRSS)的数字扩频技术。DRS背后的基本原理是叠加两个调制剖面,每个调制剖面针对不同的RBW。有关更多信息,请参阅应用报告“EMI抑制技术,双随机扩频”
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数据表SMPS设备评估模块中公布的传导和辐射EMI结果根据**严格的工业和汽车EMI标准进行测试,数据表中公布的结果有助于您提前了解设备的EMI性能。您可以通过单击设备数据表**页上的“针对**EMI要求进行了优化”来访问详细的EMI报告。LM62440-Q1数据表中的EMI报告包括CISPR 25 5级传导和辐射设置的完整数据。
此外,TI可以在内部执行系统级EMI建模和测量,以帮助您验证EMI性能并加快循环时间。
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