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基于移相控制的多路输出降压变换器提升EMI性能
发表时间:2019-01-04 11:37

  电源设计工程师通常在汽车系统中使用一些DC/DC降压变换器来为多个电源轨提供支持。然而,在选择这些类型的降压转换器时需要考虑几个因素。例如,一方面需要为汽车信息娱乐系统/主机单元选择高开关频率DC/DC变换器(工作频率高于2 MHz),以避免干扰无线电AM频段;另一方面,还需要通过选择相对较小的电感器来减小解决方案尺寸。此外,高开关频率DC/DC降压变换器还可以帮助减少输入电流纹波,从而优化输入电磁干扰(EMI)滤波器的尺寸。

  然而,对于正在尝试创建最新汽车系统的大型汽车原始设计制造商(ODM)来说,符合所要求的EMI标准至关重要。这些要求非常严格,制造商必须遵守诸多标准,如国际无线电干扰特别委员会(CISPR) 25标准。在很多情况下,如果制造商不符合标准,汽车制造商就无法接受相应的设计。

  因此,对于DC/DC降压转换器的EMI性能提升,PCB布局至关重要。而要获得良好的EMI性能,优化大电流功率回路,减小寄生参数对于环路的影响是关键。

  以LMR14030-Q1构成的两路输出降压转换器DC/DC降压变换器为例,如图1和图2所示的两种不同的印刷电路板(PCB)布局。红线显示的是功率回路在布局中的流动方式。图1中功率回路的流动方向呈U型,而图2中的流动方向呈I型。这两种布局是汽车和工业应用系统中最常见的布局。那么,哪一种布局更好呢?


图 1 U型布局


图 2 I型布局

  传导EMI被分为差模和共模两种类型,差模噪声源自电流变化率(di/dt),而共模噪声则源自电压变化率(dv/dt)。而无论是di/dt还是dv/dt, EMI性能的关键点在于如何尽量减小寄生电感。

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