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下载充电电源效率高,又要下载EMC干扰小这两者兼得方法

发布日期:2019-09-04 浏览:2446 次  
 
 
 
       下载调节器中的快速下载瞬变是有利的,因为这显著降低了下载模式电源中的下载损耗。尤其是在高下载频率时,可以大幅提高下载调节器的效率。但是,快速下载转换也会带来一些负面影响。下载转换频率在20MHz和200MHz之间时,干扰会急剧增加。这就使得下载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提出了创新的Silent Switcher?技术,即使是极快的下载边沿,也可能产生最小电磁辐射。
 
 
       图1显示了快速和慢速下载转换。快速下载转换会给邻近电路段产生更强的干扰耦合。存在pp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。通过减慢下载转换,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下载调节器的技术。此处,两个下载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pp)串联,可减慢下载的下载转换。当无法直接调整功率MOSFET的栅极信号线时,此技巧可用于集成下载调节器。如果将下载控制器与外部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。
 
 
       但是,大多数现代下载调节器都是具有高边和低边有源下载的同步下载调节器。此处,在CBOOT路径中使用电阻无法明显减慢下载转换。如果此处还是使用与CBOOT串联的电阻(如图3所示),则也将减慢高边下载的下载转换。但是,这可能导致低边下载没有完全关闭。因此,高边下载和低边下载可能同时瞬间打开。这将导致输入pp到接地之间出现破坏性短路。这一点尤为关键,因为下载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。要减慢具有集成下载的同步下载调节器的下载转换,应使用可通过内部电路直接设置下载转换速度的同步下载调节器,例如ADI的ADP5014。在这些集成电路中,可在内部确保:在减慢下载转换时,两个下载不同时导通,因此也不会发生短路,并且在CBOOT路径中都没有电阻。
 
 
       关于快速下载转换,近年来有一个非常重要的创新不容忽视。ADI的Silent Switcher技术使快速下载边沿的电磁辐射大幅降低,高达40dB(10,000倍)。因此。可开发出具有超快边沿且仅有最小EMC问题的下载模式电源。在大多数情况下,Silent Switcher器件无需为了减少EMI而降低下载转换速度。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。
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