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实现低EMI电源设计 TI最新DC/DC控制器配备主动EMI滤波器
 

【CTIMES/SmartAuto 报导】   2021年04月08日 星期四

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德州仪器(TI)宣布推出同步 DC/DC 降压控制器全新系列,让工程师能缩小电源供应器解决方案的尺寸,同时降低其电磁干扰(EMI)。配备整合式主动EMI滤波器(AEF)与双随机展频(DRSS)技术的LM25149-Q1和LM25149,让工程师能将外部 EMI 滤波器的面积减半、将多个频带中的电源设计传导式EMI降低至55dBμV,一并实现缩小滤波器尺寸与低EMI的目标。

减少电源供应器的EMI是越来越困难的设计挑战,尤其随着先进驾驶辅助系统(ADAS)、车载资讯娱乐系统与丛集、建筑自动化及航太与国防设计中的电子元件与日俱增,更显艰难。为了确保设计符合传导式EMI规格,以往会加大外部被动EMI滤波器的尺寸,但这也会导致电源供应器解决方案的整体尺寸跟着加大。透过整合AEF,LM25149-Q1和LM25149降压控制器让工程师在提升设计的功率密度之际,也能符合EMI标准。

就低EMI设计而言,最严格的业界规定为国际无线电干扰特别委员会(CISPR)25的等级5汽车EMI规格。LM25149-Q1和LM25149降压控制器可缓解多个频带中的传导式EMI,以协助工程师符合前述规定。整合式AEF可协助侦测并减少150kHz至10MHz之低频带中的传导式EMI,相较於未启用AEF的设计,工程师可利用整合式AEF,在400kHz的切换频率下将EMI减弱达50dBμV之多,若与采用典型被动滤波器的设计相比,则可减弱达20dBμV之多。在两种设计情境中,DRSS技术皆可协助在低频带与高频带中,进一步缓解5dBμV的EMI。

要进一步减少EMI,两款降压控制器皆具备与外部时脉进行频率同步化的功能,有助於工程师在易受EMI影响的应用中,缓解不必要的拍频。

在切换式电源供应器设计中,维持电源供应器的低EMI以及实现小巧的解决方案尺寸,通常是互相抵触的要求。LM25149-Q1和LM25149降压控制器让工程师能达到具挑战性的EMI标准,并且透过减少被动EMI滤波器的面积与体积,进而缩小解决方案的尺寸。

相较於竞争解决方案,在440kHz下,工程师最多可缩减近50%的前端EMI滤波器面积,其体积则可减少超过75%。透过减少被动元件的滤波负担,整合式AEF可缩减其尺寸、体积与成本,让工程师实现最小巧的低EMI电源设计。

透过实现交错式双相位运作,以及整合自举二极体、环路补偿与输出电压补偿元件,LM25149-Q1和LM25149控制器可进一步提升功率密度,进而降低设计复杂度和成本。工程师也可选择使用外部回??和环路补偿,以进一步优化其设计。

TI已独家推出采用3.5mmx5.5mm热增强型24针脚极纤薄四方扁平无引线(VQFN)封装的42V LM25149-Q1和LM25149预生产数量。TI.com提供LM25149-Q1EVM-2100评估模组。TI预期这两款产品在2021年第四季即可进入量产。此外,TI计画在本年度稍晚推出这两款产品针脚对针脚兼容的80V生产版本。

關鍵字: EMI  滤波器  控制器  TI 
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