德州仪器(TI)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,实现缩小滤波器尺寸与低EMI的目标。
TI升压与多通道DC/DC 副总裁暨总经理Cecelia Smith指出,透过改善滤波器尺寸和成本,与减少设计时间和複杂性,以降低元件EMI
减少电源供应器的EMI是一项日趋困难的设计挑战,尤其随著先进驾驶辅助系统(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,导致电源供应器解决方案的整体尺寸也跟著加大。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。
针对EMI的挑战,TI升压与多通道DC/DC 副总裁暨总经理Cecelia Smith指出,透过两种做法,包括:改善滤波器尺寸和成本,减少产生的EMI 所造成的影响;减少设计时间和複杂性,从根本减少源头产生的EMI。滤波器的设计透过创新的展频技术与异相切换;另外,整合式旁路电容器、整合式主动EMI滤波器、超低封装寄生效应等高频电容器整合,将有效降低元件的EMI。
TI低EMI元件于汽车领域的应用范畴
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,相较于未启用AEF的设计,在400kHz的切换频率下,工程师可利用整合式AEF将EMI减弱达50dBµV之多,而若与採用典型被动滤波器的设计相比,则可减弱达20dBµV。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。
如需进一步减少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,有助于工程师在易受EMI影响的应用中,缓解不必要的拍频。
TI低EMI元件于工业应用范畴
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,通常是互相牴触的要求。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。相较于竞争解决方案,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,进而降低设计複杂度和成本。工程师也可选择使用外部回馈和环路补偿,以进一步优化其设计。