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最大限度地减小在汽车环境中的EMI

时间:02-14 来源:凌力尔特公司 Tony Armstrong Christian Kück 点击:

,仅执行所需的最短断开周期,以保持内部顶端开关升压级电压持续提供,如图 6 所示。

同时,LT8614 的最低输入工作电压典型值仅为 2.9V (最高 3.4V),从而使该器件能在有压差时提供 3.3V 轨。在大电流时 LT8614比 LT8610/11 的效率更高,因为其总的开关电阻较小。该器件还可以同步至 200kHz 至 3MHz 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 - Calls 5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。

                            

   图 2:蓝色曲线是噪声层;红色曲线是 LT8614 电路板在电波暗室中进行 CISPR25 辐射测量所得结果

为了比较采用 Silent Switcher 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 LT8614 Silent Switcher 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,LT8614 Silent Switcher 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 3:蓝色曲线是 LT8614 的测试结果,紫色曲线是 LT8610 的测试结果,测试条件均为 13.5Vin、3.3Vout/2.2A 负载。

                     

                        

     图 4:通道 1:LT8610,通道 2:LT8614 ,开关节点上升沿,测试条件均为 8.4Vin、3.3Vout/2.2A。


     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 500MHz Tektronix P6139A 探头测得的,封闭的探头尖端屏蔽罩连接至 PCB GND 平面,测试均在标准演示电路板上进行。 

                              


                   图 5:通道 1:LT8610,通道 2:LT8614,测试条件均为 13.2Vin、3.3Vout/2.2A。

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,LT8614 Silent Switcher 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。

                           

                          图 6:通道 1:LT8610,通道 2:LT8614,开关节点压差表现

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