圖1. 快速開關(guān)轉(zhuǎn)換引發(fā)干擾。
如何最小化 SEPIC 轉(zhuǎn)換器的輻射干擾?
發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 來源:亞德諾半導(dǎo)體 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】用于電壓轉(zhuǎn)換的每個(gè)開關(guān)模式穩(wěn)壓器都會(huì)引起干擾。在電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端,有一部分是通過線傳輸?shù)模灿幸徊糠质禽椛涞?。這些干擾主要是由快速開關(guān)的邊緣引起的。
用于電壓轉(zhuǎn)換的每個(gè)開關(guān)模式穩(wěn)壓器都會(huì)引起干擾。在電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端,有一部分是通過線傳輸?shù)?,但也有一部分是輻射的。這些干擾主要是由快速開關(guān)的邊緣引起的。
對(duì)于現(xiàn)代開關(guān)模式穩(wěn)壓器,它們只有幾納秒長(zhǎng)。采用新開關(guān)技術(shù)(例如SiC或GaN)之后,這些開關(guān)轉(zhuǎn)換的時(shí)間特別短。圖1所示為大約 1納秒長(zhǎng)的開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間?;A(chǔ)頻率不能與降壓型穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率混淆。但是,有一些方法可以克服干擾問題。如圖1所示,應(yīng)該盡可能快地開關(guān)邊緣,以便盡可能減少開關(guān)損失。
圖1. 快速開關(guān)轉(zhuǎn)換引發(fā)干擾。
為了創(chuàng)建一個(gè)輻射干擾盡可能低的優(yōu)化電路板布局,開關(guān)模式穩(wěn)壓器的熱回路必須盡可能小—也就是說,寄生電感越小越好。為了說明快速開關(guān)電流產(chǎn)生的影響,我們針對(duì)一個(gè)示例進(jìn)行了計(jì)算。如果在一納秒內(nèi)開關(guān)1 A電流,且該電流路徑中存在20 nH 的寄生電感,則會(huì)產(chǎn)生20 V電壓偏移。計(jì)算公式如下:
產(chǎn)生的干擾 (EMI) 是由熱回路中20 nH寄生電感導(dǎo)致的20 V電壓偏移引起的。為了盡可能減少這種干擾,必須讓寄生電感盡可能最小。
降壓型開關(guān)模式穩(wěn)壓器要求輸入電容盡可能靠近高側(cè)開關(guān)以及低側(cè)開關(guān)的接地連接。對(duì)于單片同步降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器,這相當(dāng)于輸入電容與降壓穩(wěn)壓器集成電路的VIN和GND連接。如果這些連接的電感盡可能低,產(chǎn)生的電壓偏移和電磁干擾就會(huì)盡可能低。
根據(jù) SEPIC 拓?fù)?,采用開關(guān)式穩(wěn)壓器的情況下,這個(gè)概念如何實(shí)施?SEPIC拓?fù)浞浅J軞g迎,因?yàn)檩斎腚妷嚎梢愿哂诨虻陀谳敵鲭妷?。因此,這相當(dāng)于升降壓拓?fù)洹D2顯示了這個(gè)拓?fù)?。除降壓拓?fù)渫?,還需采用第二電感和耦合電容。
圖2. 關(guān)鍵路徑(熱回路),含SEPIC轉(zhuǎn)換器。
由于SEPIC轉(zhuǎn)換器也是一種開關(guān)模式穩(wěn)壓器,所以這種拓?fù)渲幸矔?huì)出現(xiàn)相同的快速開關(guān)電流(與降壓轉(zhuǎn)換器類似)。為了盡量減少產(chǎn)生干擾,這些熱回路電流路徑應(yīng)該盡可能短。出于這個(gè)目的,必須考慮降壓穩(wěn)壓器的每條路徑。
導(dǎo)體是連續(xù)導(dǎo)電,還是只在通電或斷電時(shí)導(dǎo)電?
在圖2中,所有用淺藍(lán)色線路的電流隨快速切換而變化。因此,這些路徑是關(guān)鍵的熱循環(huán)路徑,構(gòu)建時(shí)需保證電感盡可能低。不可在這些路徑中插入過孔或不必要的長(zhǎng)連接線纜。
SEPIC 開關(guān)模式穩(wěn)壓器也具備關(guān)鍵的熱回路,這對(duì)于實(shí)現(xiàn)低電磁干擾行為是必不可少的。如果這些熱回路設(shè)計(jì)巧妙,寄生電感很低,那么只會(huì)產(chǎn)生很小的電壓偏移,從而減少輻射干擾。在 SEPIC 開關(guān)模式穩(wěn)壓器中,并非如降壓型穩(wěn)壓器一樣,關(guān)鍵的是輸入電容,而是本文中描述的電流路徑,如圖2所示。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請(qǐng)電話或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
特別推薦
- 音頻放大器的 LLC 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
- 服務(wù)器電源設(shè)計(jì)中的五大趨勢(shì)
- 電子技術(shù)如何助力高鐵節(jié)能?
- 利用創(chuàng)新FPGA技術(shù):實(shí)現(xiàn)USB解決方案的低功耗、模塊化與小尺寸
- 加速度傳感器不好選型?看這6個(gè)重要參數(shù)!
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(十三)——使用熱系數(shù)Ψth(j-top)獲取結(jié)溫信息
- IGBT并聯(lián)設(shè)計(jì)指南,拿下!
技術(shù)文章更多>>
- 解鎖AI設(shè)計(jì)潛能,ASO.ai如何革新模擬IC設(shè)計(jì)
- 汽車拋負(fù)載Load Dump
- 50%的年長(zhǎng)者可能會(huì)聽障?!救贖的辦法在這里
- ADI 多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
- 攻略:7種傾斜傳感器的設(shè)計(jì)選擇
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
功率電阻
功率放大器
功率管
功率繼電器
功率器件
共模電感
固態(tài)盤
固體繼電器
光傳感器
光電池
光電傳感器
光電二極管
光電開關(guān)
光電模塊
光電耦合器
光電器件
光電顯示
光繼電器
光控可控硅
光敏電阻
光敏器件
光敏三極管
光收發(fā)器
光通訊器件
光纖連接器
軌道交通
國防航空
過流保護(hù)器
過熱保護(hù)
過壓保護(hù)