你的位置:首頁 > 電路保護(hù) > 正文

如何最小化 SEPIC 轉(zhuǎn)換器的輻射干擾?

發(fā)布時(shí)間:2021-04-21 來源:亞德諾半導(dǎo)體 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】用于電壓轉(zhuǎn)換的每個(gè)開關(guān)模式穩(wěn)壓器都會引起干擾。在電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端,有一部分是通過線傳輸?shù)?,但也有一部分是輻射的。這些干擾主要是由快速開關(guān)的邊緣引起的。
  
用于電壓轉(zhuǎn)換的每個(gè)開關(guān)模式穩(wěn)壓器都會引起干擾。在電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端和輸出端,有一部分是通過線傳輸?shù)?,但也有一部分是輻射的。這些干擾主要是由快速開關(guān)的邊緣引起的。
 
對于現(xiàn)代開關(guān)模式穩(wěn)壓器,它們只有幾納秒長。采用新開關(guān)技術(shù)(例如SiC或GaN)之后,這些開關(guān)轉(zhuǎn)換的時(shí)間特別短。圖1所示為大約 1納秒長的開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)間?;A(chǔ)頻率不能與降壓型穩(wěn)壓器的開關(guān)頻率混淆。但是,有一些方法可以克服干擾問題。如圖1所示,應(yīng)該盡可能快地開關(guān)邊緣,以便盡可能減少開關(guān)損失。
 
如何最小化 SEPIC 轉(zhuǎn)換器的輻射干擾?
圖1. 快速開關(guān)轉(zhuǎn)換引發(fā)干擾。
 
為了創(chuàng)建一個(gè)輻射干擾盡可能低的優(yōu)化電路板布局,開關(guān)模式穩(wěn)壓器的熱回路必須盡可能小—也就是說,寄生電感越小越好。為了說明快速開關(guān)電流產(chǎn)生的影響,我們針對一個(gè)示例進(jìn)行了計(jì)算。如果在一納秒內(nèi)開關(guān)1 A電流,且該電流路徑中存在20 nH 的寄生電感,則會產(chǎn)生20 V電壓偏移。計(jì)算公式如下:
 
如何最小化 SEPIC 轉(zhuǎn)換器的輻射干擾?
 
產(chǎn)生的干擾 (EMI) 是由熱回路中20 nH寄生電感導(dǎo)致的20 V電壓偏移引起的。為了盡可能減少這種干擾,必須讓寄生電感盡可能最小。
 
降壓型開關(guān)模式穩(wěn)壓器要求輸入電容盡可能靠近高側(cè)開關(guān)以及低側(cè)開關(guān)的接地連接。對于單片同步降壓型開關(guān)穩(wěn)壓器,這相當(dāng)于輸入電容與降壓穩(wěn)壓器集成電路的VIN和GND連接。如果這些連接的電感盡可能低,產(chǎn)生的電壓偏移和電磁干擾就會盡可能低。
 
根據(jù) SEPIC 拓?fù)?,采用開關(guān)式穩(wěn)壓器的情況下,這個(gè)概念如何實(shí)施?SEPIC拓?fù)浞浅J軞g迎,因?yàn)檩斎腚妷嚎梢愿哂诨虻陀谳敵鲭妷骸R虼?,這相當(dāng)于升降壓拓?fù)洹D2顯示了這個(gè)拓?fù)?。除降壓拓?fù)渫?,還需采用第二電感和耦合電容。
 
如何最小化 SEPIC 轉(zhuǎn)換器的輻射干擾?
圖2. 關(guān)鍵路徑(熱回路),含SEPIC轉(zhuǎn)換器。
 
由于SEPIC轉(zhuǎn)換器也是一種開關(guān)模式穩(wěn)壓器,所以這種拓?fù)渲幸矔霈F(xiàn)相同的快速開關(guān)電流(與降壓轉(zhuǎn)換器類似)。為了盡量減少產(chǎn)生干擾,這些熱回路電流路徑應(yīng)該盡可能短。出于這個(gè)目的,必須考慮降壓穩(wěn)壓器的每條路徑。
 
導(dǎo)體是連續(xù)導(dǎo)電,還是只在通電或斷電時(shí)導(dǎo)電?
 
在圖2中,所有用淺藍(lán)色線路的電流隨快速切換而變化。因此,這些路徑是關(guān)鍵的熱循環(huán)路徑,構(gòu)建時(shí)需保證電感盡可能低。不可在這些路徑中插入過孔或不必要的長連接線纜。
 
SEPIC 開關(guān)模式穩(wěn)壓器也具備關(guān)鍵的熱回路,這對于實(shí)現(xiàn)低電磁干擾行為是必不可少的。如果這些熱回路設(shè)計(jì)巧妙,寄生電感很低,那么只會產(chǎn)生很小的電壓偏移,從而減少輻射干擾。在 SEPIC 開關(guān)模式穩(wěn)壓器中,并非如降壓型穩(wěn)壓器一樣,關(guān)鍵的是輸入電容,而是本文中描述的電流路徑,如圖2所示。
 
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請電話或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
 
 
推薦閱讀:
IP新銳芯耀輝突破多點(diǎn)DDR PHY技術(shù)瓶頸
高速ADC模擬輸入接口必須考慮的6個(gè)條件
雙電池系統(tǒng)中的互連汽車48V和12V電源軌 
當(dāng)CIS變得不那么重要,手機(jī)拍照在追求什么?
功率器件和被動元件點(diǎn)亮第97屆中國電子展,CEF下半年成都上海再相見
要采購開關(guān)么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉