為減少電源中的電磁干擾而進(jìn)行的省時、經(jīng)濟(jì)高效的創(chuàng)新-IT穩(wěn)壓IC關(guān)鍵技術(shù)
隨著電子系統(tǒng)變得越來越密集和互連，減少電磁干擾（EMI）的影響成為越來越重要的系統(tǒng)設(shè)計考慮因素。
1、什么是EMI？
電磁干擾（EMI）是一種電磁能量，是開關(guān)電流和電壓產(chǎn)生的不良副產(chǎn)品，它來自各種物理現(xiàn)象，并在嚴(yán)格的電磁干擾測試中表現(xiàn)出來。
2、減少電磁干擾的常規(guī)方法
減少電磁干擾是一項充滿權(quán)衡的努力。減少電磁干擾的傳統(tǒng)方法包括使用大型、昂貴的濾波器或降低開關(guān)轉(zhuǎn)換率，這是一種直接影響效率的技術(shù)。
3、減少電磁干擾的創(chuàng)新
為了實現(xiàn)開關(guān)電源的所有優(yōu)點(diǎn)，降低EMI技術(shù)必須解決傳統(tǒng)的權(quán)衡問題。這需要針對低頻和高頻EMI的創(chuàng)造性解決方案，以及精確的建模技術(shù)。
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減少低頻發(fā)射的創(chuàng)新-穩(wěn)壓IC技術(shù)專題
讓我們看看TI在構(gòu)建其轉(zhuǎn)換器和控制器時使用的一些技術(shù)，以解決效率、EMI、尺寸和成本等基本權(quán)衡問題。
擴(kuò)頻-穩(wěn)壓IC技術(shù)專題
擴(kuò)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(guān)系頻率調(diào)制。測量EMI時，頻譜分析儀充當(dāng)敏感電路，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置分辨率
帶寬（RBW）。因此，以***的方式對目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行頻率調(diào)制非常重要。一般的經(jīng)驗法則是，調(diào)制頻率fm大約等于目標(biāo)RBW，擴(kuò)展帶寬ΔfC約為±5%至±10%。
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DC/DC控制器-穩(wěn)壓IC-輸出電流由外部MOSFET設(shè)置，這使設(shè)計者能夠優(yōu)化效率和性能。堅強(qiáng)的TI控制器中的MOSFET驅(qū)動器可以驅(qū)動更多的外部MOSFET。電荷泵-TI的低壓電荷泵系列--穩(wěn)壓IC提供了一種低噪聲解決方案，無需電感器即可提高電壓。電荷泵達(dá)到90%的峰值效率，對于300mA以下的輸出電流非常有用。訪問TECH-TREK官網(wǎng)通過簡單的提供系統(tǒng)的電壓和輸出電流。
采用TI***的電源模塊產(chǎn)品組合進(jìn)行設(shè)計，可實現(xiàn)寬輸入電壓和輸出電流范圍、靈活的封裝選項和易于使用的集成解決方案，適用于各種非隔離、工業(yè)、醫(yī)療和通信應(yīng)用。
TI穩(wěn)壓IC的EMI不再是事后諸葛亮，因為它有可能在設(shè)計階段后期造成重大挫折，這將耗費(fèi)時間和金錢。
開關(guān)電源（SMPS）是現(xiàn)代技術(shù)中**普遍的電路之一，在大多數(shù)應(yīng)用中，它比線性穩(wěn)壓器的效率有了極大的提高。
但這種效率是有代價的，因為開關(guān)電源中的功率金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）的開關(guān)使其
是電磁干擾的主要來源，而電磁干擾反過來又會影響可靠性。EMI主要來自不連續(xù)的輸入電流、開關(guān)節(jié)點(diǎn)上的快速轉(zhuǎn)換率、，
以及功率環(huán)路中寄生電感引起的沿開關(guān)邊緣的附加振鈴。
下頁的圖1說明了這些元素中的每一個如何使用buck轉(zhuǎn)換器拓?fù)湓诓煌念l帶中表現(xiàn)出來。
例如。隨著壓力的增加，增加開關(guān)頻率以減小尺寸和成本，并增加轉(zhuǎn)換率以提高
效率、電磁干擾問題加劇。因此，有必要結(jié)合具有成本效益且易于集成的EMI緩解技術(shù)不要影響電源設(shè)計。
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升壓升壓轉(zhuǎn)換器-數(shù)據(jù)表規(guī)定了-穩(wěn)壓IC
集成功率MOSFET開關(guān)?？蓪崿F(xiàn)的實際輸出電流的粗略估計是占空比的函數(shù)，可以使用以下公式進(jìn)行估計：IOUT=0.65xISwitch（**?。﹛（VIN/VOUT）降壓升壓轉(zhuǎn)換器-ADC/DC轉(zhuǎn)換器必須能夠在所有可能的輸入電壓條件下調(diào)節(jié)輸出電壓，無論VIN高于或低于VOUT。
TI的單電感buck-boost變換器在芯片上集成了四個功率MOSFET，以節(jié)省空間并在操作模式之間無縫過渡。
分軌變流器-TPS6513x分軌系列的每個成員
轉(zhuǎn)換器（+VOUT1/–VOUT2）從一個輸入軌產(chǎn)生調(diào)節(jié)的正負(fù)電源電壓。這降低了BOM成本和空間，同時為工業(yè)和汽車應(yīng)用提供了前列的性能。
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穩(wěn)壓IC專題
由于DC/DC轉(zhuǎn)換器的功率路徑中存在寄生電感，高轉(zhuǎn)換率還會導(dǎo)致高頻開關(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。限制開關(guān)轉(zhuǎn)換引起的EMI發(fā)射的傳統(tǒng)方法是通過在開關(guān)設(shè)備的柵極驅(qū)動路徑中添加有意的電阻來降低它們的速度。這會導(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，這種開關(guān)邊緣的減速會導(dǎo)致開關(guān)轉(zhuǎn)換器的峰值電流效率降低2%-3%。
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