Спец-ЭлектронКомплект

Texas Instruments (TI) представила новое семейство контроллеров синхронных понижающих DC/DC преобразователей, которые позволят уменьшить размеры источников питания и снизить уровень излучаемых ими электромагнитных помех (EMI). Наличие в микросхемах LM25149-Q1 и LM25149 встроенных активных фильтров электромагнитных помех (active EMI filter – AEF) и использование технологии двойного случайного расширения спектра (dual-random spread-spectrum – DRSS) позволяет инженерам вдвое сократить площадь внешнего фильтра EMI и снизить кондуктивные помехи источника питания до уровня 55 дБмкВ в нескольких диапазонах частотного спектра или добиться оптимального сочетания уменьшенных размеров фильтра и низкого уровня электромагнитных помех.

Снижение электромагнитных помех в источниках питания становится все более серьезной проблемой проектирования, особенно в связи с ростом насыщенности электронными компонентами современных систем помощи водителю, автомобильных информационно-развлекательных систем, приборных панелей, оборудования автоматизации зданий, а также аэрокосмических и оборонных конструкций. Традиционный способ обеспечения соответствия устройства требованиям к уровню кондуктивных помех заключается в увеличении размера внешнего пассивного фильтра EMI, что, в свою очередь, увеличивает общие размеры источника питания. Интеграция AEF в понижающие контроллеры LM25149-Q1 и LM25149 позволит инженерам не только разрабатывать источники питания, отвечающие требованиям стандартов EMI, но и увеличить их удельную мощность.

Снижение кондуктивных помех во всем частотном диапазоне, регламентированном Классом 5 CISPR 25

Наиболее строгими отраслевыми требованиями в части EMI являются автомобильные спецификации CISPR 25 Класса 5, разработанные Международным специальным комитетом по борьбе с радиопомехами. Понижающие контроллеры LM25149-Q1 и LM25149 помогут инженерам в создании оборудования, соответствующего этим требованиям, снижая уровень кондуктивных помех в нескольких частотных диапазонах. Интегрированный AEF помогает обнаруживать и ослаблять кондуктивные помехи в низкочастотном диапазоне от 150 кГц до 10 МГц, позволяя инженерам снижать уровень электромагнитных помех на 50 дБмкВ на частоте переключения 440 кГц по сравнению с конструкцией с отключенным AEF, или на 20 дБмкВ по сравнению с конструкцией, снабженной типичным пассивным фильтром. В обоих случаях технология DRSS дополнительно снижает EMI еще на 5 дБмкВ в диапазонах низких и высоких частот.

Характеристики EMI в сравнении с нормами CISPR 25 в диапазоне от 150 кГц до 30 МГц.

Для дополнительного уменьшения EMI оба понижающих контроллера могут синхронизироваться от внешнего генератора, давая инженерам возможность снизить нежелательные частоты биений в приложениях, чувствительных к помехам.

Сокращение размеров внешнего фильтра EMI при минимизации стоимости решения

Требования поддержания низкого уровня электромагнитных помех в импульсных источниках питания и минимизации размеров решения, как правило, противоречат друг другу. Понижающие контроллеры LM25149-Q1 и LM25149 позволяют инженерам соблюдать требования строгих стандартов EMI за счет уменьшения площади и объема пассивного фильтра помех. По сравнению с конкурирующими решениями инженеры могут почти до 50% сократить площадь и более чем на 75% уменьшить объем входного фильтра электромагнитных помех на частоте 440 кГц. Снижая нагрузку на пассивные элементы фильтрации, AEF уменьшает их размеры, объем и стоимость, позволяя инженерам достичь минимально возможного уровня EMI.

Дополнительное увеличение плотности мощности обеспечивается контроллерами LM25149-Q1 и LM25149 за счет возможности параллельного соединения двух микросхем, синхронизируемых сигналами с перекрывающимися фазами, интегрированных бутстрепных диодов и внутренних цепей частотной коррекции и обратной связи по выходному напряжению, что, в свою очередь, снижает сложность конструкции и ее стоимость. Для дальнейшей оптимизации конструкций инженерам также предоставлена возможность использования внешних цепей обратной связи и частотной коррекции.

Оценочный модуль LM25149-Q1EVM-2100.

Источник