TPS40021MPWPREP穩壓IC

來源: 發布時間:2023-05-24

EMI建模能力
對任何電路進行建模都是早期評估設計性能的重要方法,因此在縮短設計周期方面起著關鍵作用。
EMI建模是一個復雜的過程,涉及PCB的時域電路分析和頻域電磁仿真。
通過減少設計迭代次數,對EMI發射進行建??梢愿焖俚貪M足EMI標準限制。
讓我們回顧一下可用于建模EMI的一些選項。
使用WEBENCH®設計工具進行低頻EMI設計
WEBENCH輸入濾波器設計工具可幫助您自動設計適當的輸入濾波器,以減輕符合CISPR 32和CISPR 25等標準的低頻(<30 MHz)傳導EMI噪聲。該工具優化過濾器大小,同時確保設計符合特定標準。在設計濾波器時,保證了濾波器的穩定性和變換器回路的穩定性。此在線工具支持100多個TI power設備。
讓輸入EMI濾波器電感器保持無阻尼狀態是一個常見的錯誤,這會對總體設計穩定性產生負面影響。WEBENCH設計工具對輸入濾波器和開關電源進行阻抗分析(如下圖23所示),并建議適當的阻尼組件以確保穩定性。
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降低低頻和高頻范圍內電磁干擾的常規方法2-穩壓IC技術專題


另一種緩解EMI的傳統方法是使用擴頻(或時鐘抖動)來調制開關電源的開關頻率,這將減少與基本開關頻率及其諧波相關的頻譜峰值,但以增加噪聲地板為代價,如圖5所示。
擴頻技術是一種很有吸引力的技術,因為它易于實現,而且您可以將其與其他EMI降低方法結合使用。然而,它并不是***的,因為它只能相對減少現有的電磁干擾,而且本質上,它的性能隨著開關頻率的降低而降低。此外,您傳統上只能將擴頻應用于單個頻帶,原因我們將在下一節中探討。


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TI的大型非**投資組合-穩壓IC:

直流/直流負載點解決方案解決了規模、效率、性能或成本問題約束條件。我們的解決方案范圍從分立器件到集成電源解決方案,集成電路封裝中包含磁性。由于工作電壓高達100V,TI的寬VIN產品組合消除了輸入保護組件,以降低成本和解決方案尺寸。降壓式DC/DC轉換器-集成MOSFET技術-穩壓IC在過去幾年中達到了較高的密度,以在較小的封裝中提供更高的效率。

TI的DC/DC轉換器提供了許多高達30A的引人注目的解決方案。

減少低頻發射的創新-穩壓IC技術專題
讓我們看看TI在構建其轉換器和控制器時使用的一些技術,以解決效率、EMI、尺寸和成本等基本權衡問題。

擴頻-穩壓IC技術專題
擴頻利用能量守恒原理,通過在多個頻率上傳播能量來減少EMI峰值。然而,峰值敏感電路“看到”的能量可能不會減少;這取決于敏感電路的帶寬與方法之間的關系頻率調制。測量EMI時,頻譜分析儀充當敏感電路,行業標準設置分辨率
帶寬(RBW)。因此,以***的方式對目標標準進行頻率調制非常重要。一般的經驗法則是,調制頻率fm大約等于目標RBW,擴展帶寬ΔfC約為±5%至±10%。
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穩壓IC專題

由于DC/DC轉換器的功率路徑中存在寄生電感,高轉換率還會導致高頻開關節點振鈴,從而進一步增加振鈴頻率及以上的發射。 特克電子,電源穩壓IC**,專業產品顧問為您服務!專業顧問為您服務!TL1451ACDBR穩壓IC


下頁的圖7顯示了切換節點上的轉換速率和相關振鈴如何影響排放。限制開關轉換引起的EMI發射的傳統方法是通過在開關設備的柵極驅動路徑中添加有意的電阻來降低它們的速度。這會導致轉換速度變慢,導致更快的發射衰減,并在振鈴頻率下減少8到10 dB的發射。然而,這種開關邊緣的減速會導致開關轉換器的峰值電流效率降低2%-3%。

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真回轉率控制
盡管有上述技術,在一些設計中,高頻EMI(60至250 MHz)可能仍不在規定的標準限值范圍內。為了通過行業標準,減輕和提高裕度的一種方法是使用與開關轉換器的啟動電容串聯的電阻器。使用電阻器可以降低開關邊緣轉換率,從而降低EMI,但會帶來效率降低的預期損失。
LM61440-Q1和LM62440-Q1等開關轉換器的設計使得可以使用電阻器來選擇高側FET驅動器在開啟期間的強度。如下頁圖22所示,通過RBOOT引腳(teal虛線環)的電流被倍增,并從CBOOT(紅色虛線)穿過,以打開高壓側功率MOSFET。通過這樣做,電阻器可以控制轉換速率,但不會遭受串聯啟動電阻器運行大部分電流時發生的效率損失。當RBOOT對CBOOT短路時,上升時間很快;開關節點諧波在高于150 MHz之前不會衰減。如果CBOOT和RBOOT通過700Ω保持連接,則在將13.5 V轉換為5 V時,回轉時間將增加到10 ns。此緩慢上升時間可使開關節點諧波中的能量在大多數情況下在50 MHz附近衰減。
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