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乾貨|buck穩壓器如何降低電磁干擾和節省電路板空間

保證高效和緊湊的設計同時遵守國際無線電干擾特別委員會 (CISPR) 等組織提出的嚴格電磁干擾 (EMI) 要求是一項挑戰。因此,元件的選擇成為了設計過程的關鍵。與大多數設計決策一樣,在不同元件之間進行選擇幾乎總是歸結為基於您最關鍵設計目標的權衡評估。以高效及良好的熱效能著稱的buck穩壓器,通常不被視為降低電磁干擾候選項。幸運的是,您有多種選擇來降低此類穩壓器產生的EMI。幸運的是,仍然有多種措施用以減少這類穩壓器所帶來的電磁干擾。圖1為buck穩壓器的示意圖。

乾貨|buck穩壓器如何降低電磁干擾和節省電路板空間

圖1。 Buck穩壓器示意圖

電路板佈局注意事項

當設計必須符合EMI要求時,除了選擇適當的無源元件值以確保功能設計之外,電路板佈局應該是進行設計時需要考慮的首要因素。有兩個buck穩壓器電路板佈局通用規則可將電磁干擾降至最低:

使輸入電容器和自舉電容器儘可能地靠近積體電路的VIN和GND引腳,以最大限度地減少高瞬態電流 (di/dt) 環路面積;

透過最小化開關節點的面積來最小化高瞬態電壓 (dv/dt) 節點的表面積。

整合輸入電容器

在EMI要求限制之下進行開關穩壓器的設計時,減小高瞬態電流環路的面積非常重要。在buck穩壓器中,需要從EMI的角度考慮輸入電壓對地環路。buck穩壓器透過開啟和關閉與電源的開關器件將較高的直流電壓降為較低的電壓,從而在高壓側產生MOSFET電流,如圖 2 所示。

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圖2。 Buck穩壓器作用下的輸入電流變化

整合自舉電容

總結

在嚴格的EMI要求下保持結構緊湊的電源設計實現起來可能很困難。帶有整合電容器的buck穩壓器可以使符合EMI要求的設計實現起來更容易,同時還有助於減少整體外部元件的數量。