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實現低EMI電源設計 TI最新DC/DC控制器配備主動EMI濾波器
 

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

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德州儀器(TI)宣布推出同步 DC/DC 降壓控制器全新系列,讓工程師能縮小電源供應器解決方案的尺寸,同時降低其電磁干擾(EMI)。配備整合式主動EMI濾波器(AEF)與雙隨機展頻(DRSS)技術的LM25149-Q1和LM25149,讓工程師能將外部 EMI 濾波器的面積減半、將多個頻帶中的電源設計傳導式EMI降低至55dBμV,一併實現縮小濾波器尺寸與低EMI的目標。

減少電源供應器的EMI是越來越困難的設計挑戰,尤其隨著先進駕駛輔助系統(ADAS)、車載資訊娛樂系統與叢集、建築自動化及航太與國防設計中的電子元件與日俱增,更顯艱難。為了確保設計符合傳導式EMI規格,以往會加大外部被動EMI濾波器的尺寸,但這也會導致電源供應器解決方案的整體尺寸跟著加大。透過整合AEF,LM25149-Q1和LM25149降壓控制器讓工程師在提升設計的功率密度之際,也能符合EMI標準。

就低EMI設計而言,最嚴格的業界規定為國際無線電干擾特別委員會(CISPR)25的等級5汽車EMI規格。LM25149-Q1和LM25149降壓控制器可緩解多個頻帶中的傳導式EMI,以協助工程師符合前述規定。整合式AEF可協助偵測並減少150kHz至10MHz之低頻帶中的傳導式EMI,相較於未啟用AEF的設計,工程師可利用整合式AEF,在400kHz的切換頻率下將EMI減弱達50dBμV之多,若與採用典型被動濾波器的設計相比,則可減弱達20dBμV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,進一步緩解5dBμV的EMI。

要進一步減少EMI,兩款降壓控制器皆具備與外部時脈進行頻率同步化的功能,有助於工程師在易受EMI影響的應用中,緩解不必要的拍頻。

在切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,通常是互相牴觸的要求。LM25149-Q1和LM25149降壓控制器讓工程師能達到具挑戰性的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,工程師最多可縮減近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,讓工程師實現最小巧的低EMI電源設計。

透過實現交錯式雙相位運作,以及整合自舉二極體、環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。工程師也可選擇使用外部回饋和環路補償,以進一步優化其設計。

TI已獨家推出採用3.5mmx5.5mm熱增強型24針腳極纖薄四方扁平無引線(VQFN)封裝的42V LM25149-Q1和LM25149預生產數量。TI.com提供LM25149-Q1EVM-2100評估模組。TI預期這兩款產品在2021年第四季即可進入量產。此外,TI計畫在本年度稍晚推出這兩款產品針腳對針腳兼容的80V生產版本。

關鍵字: EMI(電磁干擾濾波器  控制器  TI(德州儀器, 德儀
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