如何降低DC-DC电源管理中的电磁干扰?

在电子系统和设备设计中，开发人员总是会遇到电磁干扰(EMI)。选择正确的开关DC-DC降压调节器，同时最小化EMI，感觉就像一个平衡的行为。

在本文中，我们将讨论什么是电磁干扰，以及如何使用Analog Device的新集成调节器来降低电源管理电路中的电磁干扰。我们还将看到这个特殊的DC-DC降压监管机构如何对抗业内其他类似机构。

电磁干扰是什么?

电磁干扰是一种由开关电源和其他电源产生的能量形式。不受控制的电磁干扰不仅会干扰其他电气设备;它违反了FCC的规定。

在电路、模块和组件在附近的环境中，敏感的通信设计，如射频和其他音频设计，会受到这种EMI电噪声的影响。

使用5v DC的电子设备和设计在汽车、电信、工业、医疗、计算机和军事等应用中非常常见。通常，电路将从系统电源获得所需的5v输入，使用降压稳压器从更高电压源进行转换。

LT8648S的辐射EMI性能和传导EMI性能。图片由模拟设备

然而，开关稳压器很容易通过传导或辐射产生电磁干扰。传导的电磁干扰沿着电线和印刷电路板(PCB)的轨迹来影响产品的电路。

辐射电磁辐射是由整个电路产生的，但不幸的是，在整个印刷电路组装(PCB的组件完全填充)完成之前，不能完全测试。如果PCB没有通过EMI测试，重新布局成本会很高。

要了解更多关于两种不同类型的EMI，请查看Robert Keim的文章传导EMI和辐射EMI的区别．

如何降低电源管理电路中的电磁干扰

为了减少开关调节器的电磁干扰，开发人员可以增加外部离散电路或金属屏蔽。设计师也可以使用集成调节器(就像Analog Device的新LT8648S)，以降低电磁干扰，完成电压降压。

LT8648S是一种同步降压DC-DC稳压器，基于第二代专有静音开关架构，具有内部旁路电容，以减少辐射EMI。电容器将吸收过量的EMI电流(在充电模式下)。此外，开发人员可以通过在稳压器附近增加两个小的1微法拉电容，使用建议的PCB布局进一步降低EMI。

LT8648S的典型应用。图片由模拟设备

该稳压器接受从3v到42v的输入电压，支持从1a到15a的输出电流，适用于汽车、工业和通信系统。它可以在高频率下实现高转换效率(在1mhz, 12v下可达95.5%的效率)_在到5 V_出在2mhz, 12v下效率可达93%_在到5 V_出)，这有助于通过CISPR 25 class 5峰值EMI限制。

此外，通过连接引脚32的不同方式，调节器可以在四种不同模式下运行。

• 突发模态操作:将引脚接地，这将允许低静态(待机)电流消耗
• 强制连续模式(FCM):让这个引脚浮动-不连接到任何东西-使快速瞬态响应和控制频率谐波
• 扩频模式:将引脚系到高电压或大于3v，以进一步降低电磁干扰排放
• 同步模式:将引脚连接到一个外部时钟，该时钟将与源同步，并在FCM中运行

该调节器采用36引脚7毫米× 4毫米LQFN封装。

LT8648S在降压调节器阶段的票价如何?

对市场上的DC-DC降压调节器进行快速调查，可以发现有许多不同参数的选择。

有些有正确的电压，但输出电流小(小于1 A的TITPS62000家庭)。准则提供了uSLIC其最大输出电流为2a。Pololu提供了另一个输出5 V和15 A的模型，但它的尺寸很大(PololuD24V150F5是43毫米x 31毫米与LT8648S，是7毫米x 4毫米)。

如果您正在寻找高输出电流支持，TI的TPS546D24ADC-DC稳压器提供40 A的输出电流(级联4提供160 A)，但输入电压被限制为3 V到16 V。它的包装尺寸为7毫米x 5毫米与LT8648S相当。

LT8648S引脚配置和封装尺寸。图片由模拟设备

除电流和电压外，还有电磁干扰合规问题需要处理。LT8648S可以帮助解决集成电容器的EMI合规问题，而且仍然可以装入一个非常小的封装中。它的工作温度范围为-40°C至125°C，超过了大多数商业级解决方案。

如果您希望驯服EMI, LT8648S可能提供一个很好的解决方案。

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在你的设计中，你还有其他管理EMI的方法吗?请在下面的评论中分享你的经验。