有源EMI濾波-TI穩(wěn)壓IC技術(shù)專(zhuān)題
為了大幅改善低頻頻譜中的發(fā)射，LM25149-Q1降壓控制器采用了有源EMI濾波方法。集成有源EMI濾波器通過(guò)充當(dāng)有效的低阻抗分流器，減少輸入端的DM傳導(dǎo)發(fā)射。圖12顯示了buck控制器的有源EMI濾波器如何連接到輸入線。傳感和注入引腳通過(guò)各自的電容器連接到輸入端。有源EMI濾波器塊內(nèi)的有源元件放大感測(cè)信號(hào)，并通過(guò)注入電容器注入適當(dāng)?shù)姆礃O性信號(hào)，以**小化輸入線上的整體干擾。這減少了
過(guò)濾所需無(wú)源元件的負(fù)擔(dān)，從而減少其尺寸、體積和成本。
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集成輸入旁路電容器
如前所述，由于開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)振鈴的增加，大輸入功率環(huán)路在高頻段會(huì)導(dǎo)致更高的發(fā)射。
在設(shè)備封裝內(nèi)集成高頻輸入去耦電容器有助于將輸入回路寄生降至比較低，從而減少EMI。
該技術(shù)用于LMQ62440-Q1降壓轉(zhuǎn)換器，如下圖20所示。除了減少輸入功率回路電感外，輸入高頻電容器的封裝集成還有助于使解決方案更不受終端系統(tǒng)電路板布局變化的影響。
下頁(yè)的圖21比較了LMQ62440-Q1的輻射EMI（相同板上的相同條件），包括集成和不集成旁路電容器。結(jié)果表明，在**嚴(yán)格的電視頻段（200至230 MHz）內(nèi)，發(fā)射降低了9 dB，這有助于系統(tǒng)保持在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的EMI限值下，而無(wú)需在電路板上安裝其他組件。
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穩(wěn)壓IC的EMI，除了了解特定應(yīng)用的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)外，了解如何測(cè)量EMI也很重要，因?yàn)檫@些知識(shí)將使您深入了解如何減少EMI。EMI測(cè)量通常分為傳導(dǎo)和輻射，這揭示了測(cè)量方法和EMI的產(chǎn)生方式。雖然傳導(dǎo)發(fā)射通常與較低頻率（<30 MHz）相關(guān)，而輻射發(fā)射通常與較高頻率（>30 MHz）相關(guān)，但兩者之間的區(qū)別并不那么簡(jiǎn)單，因?yàn)閭鲗?dǎo)和輻射頻率范圍確實(shí)重疊。
傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)量旨在量化設(shè)備產(chǎn)生并返回其電源的EMI。重要的是：減少許多應(yīng)用中的這些排放，因?yàn)槠渌舾须娐吠ǔ＿B接到相同的電源線。在處理現(xiàn)代汽車(chē)中數(shù)量不斷增加的長(zhǎng)線束時(shí)，降低傳導(dǎo)電磁干擾尤為重要。
穩(wěn)壓IC專(zhuān)題
由于DC/DC轉(zhuǎn)換器的功率路徑中存在寄生電感，高轉(zhuǎn)換率還會(huì)導(dǎo)致高頻開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)振鈴，從而進(jìn)一步增加振鈴頻率及以上的發(fā)射。
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下頁(yè)的圖7顯示了切換節(jié)點(diǎn)上的轉(zhuǎn)換速率和相關(guān)振鈴如何影響排放。限制開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換引起的EMI發(fā)射的傳統(tǒng)方法是通過(guò)在開(kāi)關(guān)設(shè)備的柵極驅(qū)動(dòng)路徑中添加有意的電阻來(lái)降低它們的速度。這會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換速度變慢，導(dǎo)致更快的發(fā)射衰減，并在振鈴頻率下減少8到10 dB的發(fā)射。然而，這種開(kāi)關(guān)邊緣的減速會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器的峰值電流效率降低2%-3%。
功率密度
在更小的空間實(shí)現(xiàn)更大的功率，以更低的系統(tǒng)成本增強(qiáng)系統(tǒng)功能隨著功率需求的增加，電路板面積和高度正在成為限制因素。電力設(shè)計(jì)師必須在應(yīng)用中加入更多的電路，以使其產(chǎn)品與眾不同，同時(shí)提高效率和熱性能?，F(xiàn)在，使用TI的先進(jìn)工藝、封裝和電路設(shè)計(jì)技術(shù)，可以以更小的外形尺寸實(shí)現(xiàn)更高的功率水平。
產(chǎn)生較少熱量的設(shè)備
?業(yè)界先進(jìn)的功率處理節(jié)點(diǎn)，適用于<100 V
?600-V氮化鎵（GaN）器件具有很好的開(kāi)關(guān)性能
熱圖像比較了更高的效率對(duì)溫升的影響。
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電力趨勢(shì)-穩(wěn)壓IC技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
我們一直在努力突破功耗的極限：開(kāi)發(fā)新的工藝、封裝和電路設(shè)計(jì)技術(shù)，為您的應(yīng)用提供比較好的設(shè)備。無(wú)論您需要提高功率密度、延長(zhǎng)電池壽命、減少電磁干擾、保持電源和信號(hào)完整性，還是在高壓下保持安全，我們都致力于與您攜手合作，幫助解決您的電源管理難題。德州儀器：您進(jìn)一步推動(dòng)電力發(fā)展的合作伙伴。
1、功率密度
提高功率密度，在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更大的功率，以降低系統(tǒng)成本增強(qiáng)系統(tǒng)功能。
2、智商低
降低靜態(tài)電流以延長(zhǎng)電池和保質(zhì)期，同時(shí)不影響系統(tǒng)性能。
3、低電磁干擾
將干擾降至比較低，以降低系統(tǒng)成本并快速滿足EMI標(biāo)準(zhǔn)。
4、低噪音、高精度
增強(qiáng)電源和信號(hào)完整性，以提高系統(tǒng)級(jí)保護(hù)和準(zhǔn)確性。
5、隔離
通過(guò)高壓隔離柵傳輸信號(hào)和/或電源，以比較高的工作電壓和可靠性提高安全性。
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