為減少電源中的電磁干擾而進(jìn)行的省時(shí)、經(jīng)濟(jì)高效的創(chuàng)新-IT穩(wěn)壓IC關(guān)鍵技術(shù)
隨著電子系統(tǒng)變得越來(lái)越密集和互連，減少電磁干擾（EMI）的影響成為越來(lái)越重要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮因素。
1、什么是EMI？
電磁干擾（EMI）是一種電磁能量，是開關(guān)電流和電壓產(chǎn)生的不良副產(chǎn)品，它來(lái)自各種物理現(xiàn)象，并在嚴(yán)格的電磁干擾測(cè)試中表現(xiàn)出來(lái)。
2、減少電磁干擾的常規(guī)方法
減少電磁干擾是一項(xiàng)充滿權(quán)衡的努力。減少電磁干擾的傳統(tǒng)方法包括使用大型、昂貴的濾波器或降低開關(guān)轉(zhuǎn)換率，這是一種直接影響效率的技術(shù)。
3、減少電磁干擾的創(chuàng)新
為了實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源的所有優(yōu)點(diǎn)，降低EMI技術(shù)必須解決傳統(tǒng)的權(quán)衡問(wèn)題。這需要針對(duì)低頻和高頻EMI的創(chuàng)造性解決方案，以及精確的建模技術(shù)。
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結(jié)論
電子技術(shù)的快速發(fā)展給功率轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的壓力，因?yàn)閺?fù)雜的系統(tǒng)被塞進(jìn)了越來(lái)越小的空間。敏感系統(tǒng)的接近性使得抑制EMI具有挑戰(zhàn)性。在設(shè)計(jì)功率轉(zhuǎn)換器時(shí)，必須格外小心，以符合標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)規(guī)定的限制，以確保關(guān)鍵系統(tǒng)能夠在噪聲環(huán)境中安全運(yùn)行。
低EMI設(shè)計(jì)可以節(jié)省大量開發(fā)周期時(shí)間，同時(shí)還可以減少電路板面積和解決方案成本。TI提供多種功能和技術(shù)來(lái)緩解EMI，如擴(kuò)頻、有源EMI濾波、抵消繞組、封裝創(chuàng)新、集成輸入旁路電容器和真正的轉(zhuǎn)換速率控制方法。
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功率MOSFET概述：
TI基于穩(wěn)壓IC的電源管理創(chuàng)新NexFET?技術(shù)，與穩(wěn)壓IC完美結(jié)合將垂直電流與橫向功率MOSFET相結(jié)合。它提供了一個(gè)低導(dǎo)通電阻，需要極低的柵極電荷和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝外形，這是以前現(xiàn)有硅平臺(tái)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的組合。
NexFET技術(shù)為N溝道和P溝道提供高性能功率MOSFET器件。設(shè)計(jì)師能夠?qū)崿F(xiàn)90%的供電高輸出電流和低占空比，從輕負(fù)載到全負(fù)載的效率，**了離散設(shè)計(jì)的突破。
功率MOSFET，穩(wěn)壓IC主要包括：N溝道MOSFET晶體管和 P溝道MOSFET晶體管。
圖8說(shuō)明了時(shí)域和頻域中的這些參數(shù)。-穩(wěn)壓IC技術(shù)專題
在CISPR 25等標(biāo)準(zhǔn)中，通常會(huì)將fm設(shè)置在9 kHz左右，以優(yōu)化低頻段，但這恰好也在音頻范圍內(nèi)。為了解決這一問(wèn)題，您可以進(jìn)一步以偽隨機(jī)方式調(diào)制三角調(diào)制，以傳播可聽能量，而不會(huì)對(duì)傳導(dǎo)和輻射EMI性能產(chǎn)生重大影響。下頁(yè)的圖9說(shuō)明了時(shí)域和頻域中的這種調(diào)制模式，這是TPS55165-Q1（同步降壓-升壓轉(zhuǎn)換器）上的一個(gè)功能。
EMI不僅限于單個(gè)頻帶（因此也限于單個(gè)RBW），而是多個(gè)頻帶的事實(shí)帶來(lái)了困境，因?yàn)閿U(kuò)頻通常只能針對(duì)單個(gè)頻帶的改進(jìn)。解決這個(gè)問(wèn)題的一種新方法是一種稱為雙隨機(jī)擴(kuò)頻（DRSS）的數(shù)字?jǐn)U頻技術(shù)。DRS背后的基本原理是疊加兩個(gè)調(diào)制剖面，每個(gè)調(diào)制剖面針對(duì)不同的RBW。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱應(yīng)用報(bào)告“EMI抑制技術(shù)，雙隨機(jī)擴(kuò)頻”
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TI穩(wěn)壓IC-減少高頻發(fā)射的創(chuàng)新
到目前為止，我們描述的EMI緩解技術(shù)通常會(huì)減少低頻發(fā)射（<30 MHz），相應(yīng)減少所需的無(wú)源濾波量以及相關(guān)的尺寸、體積和成本效益。現(xiàn)在，讓我們看看設(shè)計(jì)用于緩解高頻發(fā)射（>30 MHz）的技術(shù)。
火棒? 包裹
減少高頻發(fā)射的主要方法之一是非常小化功率回路電感。TI的降壓轉(zhuǎn)換器，如LM53635-Q1、LMS3655-Q1、LM61495-Q1、LMR33630-Q1和LM61460-Q1
從鍵合線封裝到基于引線框架的倒裝芯片（熱棒）封裝，有助于降低功率回路電感，進(jìn)而減少開關(guān)節(jié)點(diǎn)振鈴。
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TI穩(wěn)壓IC-火棒? 包裹
熱棒封裝翻轉(zhuǎn)硅芯片，并將其直接放置在引線框架上，以比較大限度地減少由運(yùn)行開關(guān)電流的引腳上的鍵合線引起的寄生電感。圖16顯示了HotRod軟件包的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)。
隨著功率回路電感的改善，熱棒式封裝也有助于降低功率路徑中的電阻，從而提高效率，同時(shí)使較小的解決方案尺寸成為可能。
HotRod封裝中設(shè)備的另一個(gè)好處是，它們有助于并行輸入路徑引腳，即DC/DC轉(zhuǎn)換器輸入電容的布局安排。通過(guò)優(yōu)化DC/DC轉(zhuǎn)換器的引腳，使輸入電容器的布局具有對(duì)稱性，輸入功率回路產(chǎn)生的反向磁場(chǎng)位于對(duì)稱回路內(nèi)，從而將對(duì)附近系統(tǒng)的發(fā)射降至比較低。平行輸入路徑進(jìn)一步將高頻EMI降至比較低，尤其是在**嚴(yán)格的FM頻段，如下圖17所示。
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