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TI声称一个具有集成有源EMI滤波器的行业第一-A DC / DC控制器

2021年4月07日通过杰克赫兹

雷竞技注册All About Circuits与德州仪器公司进行了座谈,听取了该公司帮助工程师实现低电磁干扰功率设计的第一手资料,同时又不影响尺寸和性能。

工程师在设计电力系统时面临的一个共同的选择是选择直流/直流转换器:线性模式还是切换模式?一般来说,开关模式电源(SMPS)是优越的,允许显著更高的效率比线性稳压器。然而,SMPS与线性稳压器相比苍白EMI

一个关于线性模式和切换模式的图表。

线性模式与切换模式的图表。图片(修改)由先进的转换技术

Texas Instruments(TI)正致力于创建解决方案,提供最佳世界 - 高效率和最小的EMI。

EMI和SMPS

开关电源举一个最好的例子一种工程权衡,在那里使他们如此高效的行为是困扰他们的EMI问题

SMPS的工作原理是通过开关半导体开关来利用电感的瞬态特性来进行升压或降压。虽然切换过程产生了高效率,但它也是直接导致EMI问题的原因。

SMPS形式的降压转换器的一个例子。

SMPS形式的降压转换器的一个例子。使用的图像礼貌组件101.

理想情况下,开关打开时阻抗为无穷大,闭合时阻抗为零。这个完美的开关可以让这两种状态瞬间发生变化。

不幸的是,现实世界的开关并不理想,电流绘制中的非线性峰值会导致高频SMPS波形上的谐波成分。由此产生的电压尖峰会导致EMI和RFI超过100 MHz。

TI集成了Active EMI过滤器

一般来说,在SMPS中,设计师所做的是使用电磁干扰滤波器来减轻电磁干扰的影响,通常与SMPS IC的其余部分无关。

今天,TI发布了一种新的同步DC/DC降压控制器系列声称是业界第一个集成有源EMI滤波器的DC/DC降压控制器。

集成滤波器的图像,可以将整体板尺寸降低至50%。

集成滤波器可以减少总板尺寸高达50%。图片由德州仪器提供

这个新家庭的头条新闻是LM25149-Q1,它使用有源EMI滤波器和dual-random扩频该技术实现了跨多个频段55 dBuV的传导电磁干扰降低。通过集成滤波器,设计工程师可以减小外部EMI滤波器的尺寸;根据德州仪器公司的说法,这使得工程师可以将整体面积减少50%。

带有有源EMI滤波器的降压转换器,具有感测和注入电容器,以及用于补偿的组件。

带有有源EMI滤波器的降压转换器,具有感测和注入电容器,以及用于补偿的组件。使用的图像礼貌德州仪器公司

此次发布的另一款产品是LMQ61460,通过集成内部旁路电容来接近低EMI,以减少非集成解决方案中的寄生电感。LMQ61460在3-36 V之间运行,可容忍高达42 V的浪涌保护。与LM25149-Q1一样,该IC也有益于伪随机扩频,以最小化任何给定频带中的峰值EMI。

高效无电磁干扰

随着越来越多的油田实现电气化,将设计折衷减至最小是至关重要的,以带来最好的可能的电力系统的生活。TI正试图通过创建最小化电磁干扰的SMPS解决方案来实现这一目标,这样电动车等应用程序就可以在没有电磁干扰的情况下获得高效率。