一种新型应对汽车EMI问题解决方案
的外部频率。
该器件的AC开关损耗很低,因此它能够以高开关频率工作而效率损失最小。在对EMI敏感的应用中(诸如在许多汽车环境中常见的那些应用)可以实 现良好的平衡,而且LT8614能够在低于AM频带(以实现甚至更低的EMI)或高于AM频带的频率上工作。在工作开关频率为700kHz的设置中,标准 LT8614演示电路板不超过CISPR25-Calls5测量结果的噪声层。
图2所示测量结果是在电波暗室和以下条件下取得的:12Vin、3.3Vout/2A,固定开关频率为700kHz。
为了比较采用SilentSwitcher技术的LT8614和另一种目前最新的开关稳压器LT8610,对LT8614和LT8610进行了测试。该测试是在GTEM单元中进行的,对两款器件的测量采用了标准演示电路板以及相同的负载、输入电压和相同的电感器。
可以看到,与LT8610已经非常好的EMI性能相比,采用LT8614SilentSwitcher技术的LT8614实现了多达20dB的改进,尤其 是在更难以管理的高频区。这使得可以实现更简单、更紧凑的设计,与其他敏感系统相比,在总体设计上,LT8614开关电源对滤波的要求更低。
在时间域,LT8614在开关节点边沿上表现得非常好,如图4所示。即使在每格4ns的情况下,LT8614SilentSwitcher稳压 器显示出非常小的振铃(参见图3中的通道2)。LT8610的振铃也很好地衰减了(图3通道1),但是可以看到这与LT8614(通道2)相 比,LT8610热点环路存储了较高能量。
图5显示了13.2V输入的开关节点。可以看到,LT8614与理想方波的偏离极小,如通道2所示。图3、4和5中的所有时间域测量结果都是用 500MHzTektronixP6139A探头测得的,封闭的探头尖端屏蔽罩连接至PCBGND平面,测试均在标准演示电路板上进行。
除了面向汽车环境的42V绝对最大输入电压额定值,器件的压差表现也非常重要。常常需要支持至关重要的3.3V逻辑电源以应对冷车发动情况。在这种情况 下,LT8614SilentSwitcher稳压器保持接近LT861x系列的理想表现。LT8610/11/14器件不是像其他器件那样提供更高的欠 压闭锁电压和最大占空比箝位,而是以低至3.4V的电压工作,而且只要有必要,就跳过若干周期,如图6所示。这样就产生了理想的压差表现,如图7所示。
LT8614的最短接通时间为非常短的30ns,即使在高开关频率时,这也允许大的降压比。因此,该器件可以从高达42V的输入,经过单次降压提供逻辑内核电压。
结论
众所周知,汽车环境的EMI问题在最初设计阶段需要仔细注意,以确保一旦系统开发完成能通过EMI测试。直到不久前,尚没有一种确定的方法保 证,通过恰当地选择电源IC,就能够轻松解决EMI问题。现在,由于LT8614的推出,情况发生了变化。与目前最新的开关稳压器相 比,LT8614SilentSwitcher稳压器的EMI低20dB以上,同时LT8614还完美地提高了转换效率。也就是说,在不牺牲同一电路板区 域的最短接通和断开时间或效率的前提下,在高于30MHz的频率范围内,EMI改善了10倍。无需特殊组件或屏蔽就可以实现这么大的改进,这意味着在开关 稳压器设计领域实现了重大突破。这是一款突破性器件,使汽车系统设计师能够将其产品的噪声性能推进到一个全新水平。
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