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,LM1770UMF/NOPB稳压IC。
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),LM1770UMF/NOPB稳压IC,并建议适当的阻尼组件以确保稳定性,LM1770UMF/NOPB稳压IC。
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图10显示了时域中的DRSS调制剖面,三角形包络瞄准较低的RBW,叠加伪随机序列瞄准较高的RBW。
稳压IC技术专题
图11显示了LM5156-Q1的传导发射性能,LM5156-Q1是一种非同步boost控制器,有无DRS。您可以看到150 kHz至30 MHz频段以及30至108 MHz频段的频谱峰值***降低,这是CISPR 25汽车标准的两个关键频段。LM5157-Q1非同步boost转换器还具有DRS功能,并实现类似的性能。
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扩频技术适用于非隔离拓扑和隔离拓扑,因为这两种拓扑的EMI源相似,而频率扩展提供了相同的好处。
带集成变压器的UCC12040和UCC12050隔离DC/DC转换器能够通过CISPR 32 B级EMI测试限值,部分原因是内部扩频技术。
降低低频和高频范围内电磁干扰的常规方法2-稳压IC技术专题
另一种缓解EMI的传统方法是使用扩频(或时钟抖动)来调制开关电源的开关频率,这将减少与基本开关频率及其谐波相关的频谱峰值,但以增加噪声地板为代价,如图5所示。
扩频技术是一种很有吸引力的技术,因为它易于实现,而且您可以将其与其他EMI降低方法结合使用。然而,它并不是***的,因为它只能相对减少现有的电磁干扰,而且本质上,它的性能随着开关频率的降低而降低。此外,您传统上只能将扩频应用于单个频带,原因我们将在下一节中探讨。
稳压IC-带导线的SIMPLESWITCHER®模块易于使用的模块,适用于需要高达42V输入电压的应用。
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支持5-V、12-V和24-V导轨
•输出电流高达10A
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稳压IC-微型IP™模块解决方案总占地面积**小。
•带集成盖和电感器:如TPS826x系列(6MHz)和TPS82740
•*带集成电感器:如TPS82084/85(6-V输入)和TPS82130/40/50(17-V输入)
•**功耗,如TPS82740,只有360nAIQ(运行)
•LMZM23601比较高36-V输入
TI的电源模块包括实现DC/DC电源解决方案,可简化设计、减少解决方案大小并缩短开发时间。产品的电压高达60V,电流高达50A。
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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,它比线性稳压器的效率有了极大的提高。
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,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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减少低频发射的创新-稳压IC技术专题
让我们看看TI在构建其转换器和控制器时使用的一些技术,以解决效率、EMI、尺寸和成本等基本权衡问题。
扩频-稳压IC技术专题
扩频利用能量守恒原理,通过在多个频率上传播能量来减少EMI峰值。然而,峰值敏感电路“看到”的能量可能不会减少;这取决于敏感电路的带宽与方法之间的关系频率调制。测量EMI时,频谱分析仪充当敏感电路,行业标准设置分辨率
带宽(RBW)。因此,以***的方式对目标标准进行频率调制非常重要。一般的经验法则是,调制频率fm大约等于目标RBW,扩展带宽ΔfC约为±5%至±10%。
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