jckuan 發表於 2021-4-19 02:12:13

TI推出業界首款整合主動 EMI 濾波器的 DC/DC 控制器以實現小巧的低 EMI 電源設計


德州儀器推出全新同步 DC/DC 降壓控制器系列,配備整合式主動 EMI 濾波器與雙隨機展頻技術,以縮小電源供應器設計同時降低電磁干擾。

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任何使用電力的裝置在運作時都會有電磁場產生,也可能會影響其它裝置的運作,尤其在現今許多複雜電子設備中,更要注意並減少電磁干擾(EMI)的問題。

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今日電源管理的設計有許多挑戰

現今許多裝置的電源供應器在設計時,減少 EMI 是一項日趨困難的挑戰,特別在先進駕駛輔助系統(ADAS)、車載資訊娛樂系統、建築自動化、航太及軍事設備中的電子元件與日俱增,其問題更為複雜。往過為了確保產品設計符合傳導式 EMI 規格,大都採用加大外部被動式 EMI 濾波器尺寸,卻也導致電源供應器的整體尺寸也跟著加大,占用寶貴的空間。

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TI 針對 EMI 提供多樣的解決方案

為了有效縮小電源供應器的尺寸,德州儀器(TI)宣布推出新款整合主動式 EMI 濾波器(AEF)與雙隨機展頻(DRSS)技術的同步 DC/DC 降壓控制品系列,包括LM25149-Q1 和 LM25149 ,讓工程師可將外部 EMI 濾波器的面積減少,在提升功率密度時,今能讓產品符合 EMI 規範。

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LM25149-Q1 和 LM25149 整合主動式 EMI 濾波器(AEF)與雙隨機展頻(DRSS)技術的同步 DC/DC 降壓控制品

在降低 EMI 設計時,需要考慮不同的規範,目前最嚴格的業界規範是用於汽車的國際無線電干擾特別委員會 (CISPR)25 的等級 5。LM25149-Q1 和 LM25149 降壓控制器可降低多個頻帶中的傳導式 EMI,以協助產品符合前述規定。新產品整合式 AEF 可協助偵測並減少 150 KHz 至 10 MHz 低頻段中的傳導式 EMI。相較於未啟用 AEF 時,同樣在 400KHz 的切換頻率下,利用整合式 AEF 設計可將 EMI 減弱高達50dBuV。若與採用典型被動濾波器的設計比較,則可減弱達 20dBuV 之多。在兩種設計情境中,DRSS 技術皆可協助在低頻帶與高頻帶中,進一步減少 EMI 5dBuV。

如果需更進一步減少 EMI,兩款降壓控制器皆具備與外部時脈頻率同步化的功能,有助於工程師在易受 EMI 影響的應用中,降低不必要的拍頻(Beat Frequency)。

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LM25149-Q1 已有評估參考模組

在交換式電源供應器設計中,維持電源供應器的低 EMI 以及實現小巧的解決方案尺寸,通常是互相牴觸。LM25149-Q1 和 LM25149 降壓控制器讓設計能達到具挑戰性的 EMI 標準,並且透過減少被動 EMI 濾波器的面積與體積,進而縮小解決方案的尺寸。相較於競爭解決方案,在 440KHz 下,最多可縮減近 50% 的前端 EMI 濾波器面積,其體積則可減少超過 75%。透過減少被動元件的濾波負擔,整合式 AEF 可縮減其尺寸、體積與成本,以實現最小巧的低 EMI 電源設計。

透過實現交錯式雙相位運作,以及整合靴帶二極體、迴路補償與輸出電壓補償元件,LM25149-Q1 和 LM25149 控制器可進一步提升功率密度,進而降低設計複雜度和成本。工程師亦可選擇使用外部回授和迴路補償,以進一步強化設計。

這二款新產品預計在今年第四季量產,TI 也計畫在今年稍晚推出這兩款產品 80V 的版本。
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