当前位置: 首页 » 技术方案 » 解决方案 » 电机与驱动行业 » 正文

高开关频率不必带来强干扰的解决方案

电源工程师你get到了吗?


  来源: ADI 亚德诺半导体 时间:2019-11-23 编辑:马致远
分享到:



电源工程师都知道,开关调节器的快速开关瞬变明显降低开关模式电源的开关损耗;尤其是在高开关频率时,还可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20 MHz和200 MHz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。此外,ADI(亚德诺半导体)公司提出了创新的Silent Switcher®技术,即使是极快的开关边沿,也可能产生最小电磁辐射

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走线可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走线可与邻近走线产生电感耦合。通过减慢开关转换,可将这些影响降至最低。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(提供高端边n沟道MOSFET的栅极电压)串联,可减慢开关的开关转换。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100Ω。

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并串联的电阻(如图3所示),则也将减慢高边开关的开关转换。但是,这可能导致低边开关没有完全关闭。

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


因此,高端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。

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。ADI公司的Silent Switcher技术使快速开关边沿的电磁辐射大幅降低,高达40 dB(10,000倍)。因此,可开发出具有超快边沿且仅有最小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,在很大程度上消除了在最大转换效率和最小电磁干扰之间进行权衡的难题。


关键词:开关电源 电磁干扰 测试测量    浏览量:40179

声明:凡本网注明"来源:仪商网"的所有作品,版权均属于仪商网,未经本网授权不得转载、摘编使用。
经本网授权使用,并注明"来源:仪商网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品,归原版权所有人所有。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。如有作品的内容、版权以及其它问题的,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。
本网转载自其它媒体或授权刊载,如有作品内容、版权以及其它问题的,请联系我们。相关合作、投稿、转载授权等事宜,请联系本网。
QQ:2268148259、3050252122。


让制造业不缺测试测量工程师

最新发布
行业动态
技术方案
国际资讯
仪商专题
按分类浏览
Copyright © 2023- 861718.com All rights reserved 版权所有 ©广州德禄讯信息科技有限公司
本站转载或引用文章涉及版权问题请与我们联系。电话:020-34224268 传真: 020-34113782

粤公网安备 44010502000033号

粤ICP备16022018号-4