无需为了减少EMI而降低开关转换速度

出处:mouser 发布于:2021-12-17 17:01:32

    开关调节器中的快速开关瞬变是有利的,因为这显著降低了开关模式电源中的开关损耗。尤其是在高开关频率时,可以大幅提高开关调节器的效率。但是,快速开关转换也会带来一些负面影响。开关转换频率在20MHz和200MHz之间时,干扰会急剧增加。这就使得开关模式电源开发人员必须在高频率范围内,在高效率和低干扰之间找到良好的折衷方案。

    “”图1:对开关模式电源进行开关转换,在开关节点处施加输入电压

    图1显示了快速和慢速开关转换。快速开关转换会给邻近电路段产生更强的干扰耦合。存在电压突变的PCB走线会与具有高阻抗的邻近走线产生容性耦合,存在电流突变的PCB走线会与邻近走线产生电感耦合。通过减慢开关转换,可将这些影响降至很低。图2显示了一种经验证适用于异步开关调节器的技术。此处,两个开关中的一个使用了肖特基二极管。将电阻与自举电容CBOOT(提供高边n沟道MOSFET的栅极电压)串联,可减慢开关转换。当无法直接调整功率MOSFET的栅极信号线时,此技巧可用于集成开关调节器。如果将开关控制器与外部MOSFET配合使用,也可将电阻插入栅极驱动走线中。电阻值通常小于100Q。

    “”图2:使用自举电阻减慢异步降压转换器中的开关转换

    但是,大多数现代开关调节器都是具有高边和低边有源开关的同步开关调节器。此处,在CBOOT路径中使用电阻无法明显减慢开关转换。如果此处还是使用与CBOOT串联的电阻(如图3所示),此时虽然还是能减慢高边开关的开关转换,但可能导致低边开关没有完全关闭。因此,高边开关和低边开关可能同时瞬间打开。这将导致输入电压到接地之间出现破坏性短路。这一点尤为关键,因为开关转换速度也受到工作温度等参数和半导体制造中的可变性的影响。因此,即使是在实验室测试,也无法保证安全操作。要减慢具有集成开关的同步开关调节器的开关转换,应使用可通过内部电路直接设置开关转换速度的同步开关调节器,例如ADP5014。在这些集成电路中,可在内部确保:在减慢开关转换时,两个开关不会同时导通,因此也不会发生短路,并且在CBOOT路径中都没有电阻。

    “”图3:由于高端开关转换减慢而可能短路的同步降压转换器

    关于快速开关转换,近年来有一个非常重要的创新不容忽视。Silent Switcher技术使快速开关边沿的电磁辐射大幅降低达40dB(10,000倍)。因此。可开发出具有超快边沿并且尽可能减少EMC问题的开关模式电源。在大多数情况下,Silent Switcher器件无需为了减少EMI而降低开关转换速度。通过Silent Switcher技术,可在很大程度上消除在很大转换效率和很小电磁干扰之间进行权衡的难题。


版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!