EMI建模能力
對任何電路進(jìn)行建模都是早期評估設(shè)計性能的重要方法，因此在縮短設(shè)計周期方面起著關(guān)鍵作用。
EMI建模是一個復(fù)雜的過程，涉及PCB的時域電路分析和頻域電磁仿真。
通過減少設(shè)計迭代次數(shù)，對EMI發(fā)射進(jìn)行建模可以更快速地滿足EMI標(biāo)準(zhǔn)限制。
讓我們回顧一下可用于建模EMI的一些選項。
使用WEBENCH®設(shè)計工具進(jìn)行低頻EMI設(shè)計
WEBENCH輸入濾波器設(shè)計工具可幫助您自動設(shè)計適當(dāng)?shù)妮斎霝V波器，以減輕符合CISPR 32和CISPR 25等標(biāo)準(zhǔn)的低頻（<30 MHz）傳導(dǎo)EMI噪聲。該工具優(yōu)化過濾器大小，同時確保設(shè)計符合特定標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計濾波器時，保證了濾波器的穩(wěn)定性和變換器回路的穩(wěn)定性。此在線工具支持100多個TI power設(shè)備。
讓輸入EMI濾波器電感器保持無阻尼狀態(tài)是一個常見的錯誤，這會對總體設(shè)計穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響。WEBENCH設(shè)計工具對輸入濾波器和開關(guān)電源進(jìn)行阻抗分析（如下圖23所示），并建議適當(dāng)?shù)淖枘峤M件以確保穩(wěn)定性。
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降低低頻和高頻范圍內(nèi)電磁干擾的常規(guī)方法2-穩(wěn)壓IC技術(shù)專題
另一種緩解EMI的傳統(tǒng)方法是使用擴(kuò)頻（或時鐘抖動）來調(diào)制開關(guān)電源的開關(guān)頻率，這將減少與基本開關(guān)頻率及其諧波相關(guān)的頻譜峰值，但以增加噪聲地板為代價，如圖5所示。
擴(kuò)頻技術(shù)是一種很有吸引力的技術(shù)，因?yàn)樗子趯?shí)現(xiàn)，而且您可以將其與其他EMI降低方法結(jié)合使用。然而，它并不是***的，因?yàn)樗荒芟鄬p少現(xiàn)有的電磁干擾，而且本質(zhì)上，它的性能隨著開關(guān)頻率的降低而降低。此外，您傳統(tǒng)上只能將擴(kuò)頻應(yīng)用于單個頻帶，原因我們將在下一節(jié)中探討。
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TI的大型非**投資組合-穩(wěn)壓IC:
直流/直流負(fù)載點(diǎn)解決方案解決了規(guī)模、效率、性能或成本問題約束條件。我們的解決方案范圍從分立器件到集成電源解決方案，集成電路封裝中包含磁性。由于工作電壓高達(dá)100V，TI的寬VIN產(chǎn)品組合消除了輸入保護(hù)組件，以降低成本和解決方案尺寸。降壓式DC/DC轉(zhuǎn)換器-集成MOSFET技術(shù)-穩(wěn)壓IC在過去幾年中達(dá)到了較高的密度，以在較小的封裝中提供更高的效率。
TI的DC/DC轉(zhuǎn)換器提供了許多高達(dá)30A的引人注目的解決方案。
減少低頻發(fā)射的創(chuàng)新-穩(wěn)壓IC技術(shù)專題
讓我們看看TI在構(gòu)建其轉(zhuǎn)換器和控制器時使用的一些技術(shù)，以解決效率、EMI、尺寸和成本等基本權(quán)衡問題。
擴(kuò)頻-穩(wěn)壓IC技術(shù)專題
擴(kuò)頻利用能量守恒原理，通過在多個頻率上傳播能量來減少EMI峰值。然而，峰值敏感電路“看到”的能量可能不會減少；這取決于敏感電路的帶寬與方法之間的關(guān)系頻率調(diào)制。測量EMI時，頻譜分析儀充當(dāng)敏感電路，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置分辨率
帶寬（RBW）。因此，以***的方式對目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行頻率調(diào)制非常重要。一般的經(jīng)驗(yàn)法則是，調(diào)制頻率fm大約等于目標(biāo)RBW，擴(kuò)展帶寬ΔfC約為±5%至±10%。
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穩(wěn)壓IC專題
由于DC/DC轉(zhuǎn)換器的功率路徑中存在寄生電感，高轉(zhuǎn)換率還會導(dǎo)致高頻開關(guān)節(jié)點(diǎn)振鈴，從而進(jìn)一步增加振鈴頻率及以上的發(fā)射。
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下頁的圖7顯示了切換節(jié)點(diǎn)上的轉(zhuǎn)換速率和相關(guān)振鈴如何影響排放。限制開關(guān)轉(zhuǎn)換引起的EMI發(fā)射的傳統(tǒng)方法是通過在開關(guān)設(shè)備的柵極驅(qū)動路徑中添加有意的電阻來降低它們的速度。這會導(dǎo)致轉(zhuǎn)換速度變慢，導(dǎo)致更快的發(fā)射衰減，并在振鈴頻率下減少8到10 dB的發(fā)射。然而，這種開關(guān)邊緣的減速會導(dǎo)致開關(guān)轉(zhuǎn)換器的峰值電流效率降低2%-3%。
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真回轉(zhuǎn)率控制
盡管有上述技術(shù)，在一些設(shè)計中，高頻EMI（60至250 MHz）可能仍不在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限值范圍內(nèi)。為了通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，減輕和提高裕度的一種方法是使用與開關(guān)轉(zhuǎn)換器的啟動電容串聯(lián)的電阻器。使用電阻器可以降低開關(guān)邊緣轉(zhuǎn)換率，從而降低EMI，但會帶來效率降低的預(yù)期損失。
LM61440-Q1和LM62440-Q1等開關(guān)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計使得可以使用電阻器來選擇高側(cè)FET驅(qū)動器在開啟期間的強(qiáng)度。如下頁圖22所示，通過RBOOT引腳（teal虛線環(huán)）的電流被倍增，并從CBOOT（紅色虛線）穿過，以打開高壓側(cè)功率MOSFET。通過這樣做，電阻器可以控制轉(zhuǎn)換速率，但不會遭受串聯(lián)啟動電阻器運(yùn)行大部分電流時發(fā)生的效率損失。當(dāng)RBOOT對CBOOT短路時，上升時間很快；開關(guān)節(jié)點(diǎn)諧波在高于150 MHz之前不會衰減。如果CBOOT和RBOOT通過700Ω保持連接，則在將13.5 V轉(zhuǎn)換為5 V時，回轉(zhuǎn)時間將增加到10 ns。此緩慢上升時間可使開關(guān)節(jié)點(diǎn)諧波中的能量在大多數(shù)情況下在50 MHz附近衰減。
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