许多工业和汽车应用使用同步降压转换器电源拓扑; 这些应用还需要低传导和辐射发射,以确保电源不会干扰共用同一总线的其他设备(输入电压[V IN ])。例如,在汽车信息娱乐系统中,电磁干扰(EMI)可能导致汽车立体声系统中不需要的噪声。图1显示了同步降压转换器原理图及其开关节点波形。开关节点波形峰值上的振铃是高端MOSFET开关速度和高端和低端MOSFET以及印刷电路板(PCB)杂散电感和电容的函数。开关节点波形上的振铃是不希望的,因为它会增加低端MOSFET上的电压应力并产生EMI。
图1 同步降压转换器
为了确定图1中降压转换器的开关节点振铃与其产生的EMI之间的关系,我按照ComitéInternationalSpécialdesPerturbationsRadioélectriques(CISPR)25 Class 5进行了传导发射测试。图2显示了结果。测量数据显示降压转换器的传导发射在30MHz-108MHz频率范围内超过5级限制15dBμV。
图2 CISPR 25 Class 5,30MHz-108MHz,降压转换器V IN = 12V,V OUT = 3.3V,I OUT = 5A
图1
同步降压转换器
为了确定图1中降压转换器的开关节点振铃与其产生的EMI之间的关系,我按照ComitéInternationalSpécialdesPerturbationsRadioélectriques(CISPR)25 Class 5进行了传导发射测试。图2显示了结果。测量数据显示降压转换器的传导发射在30MHz-108MHz频率范围内超过5级限制15dBμV。
图2
CISPR 25 Class 5,30MHz-108MHz,降压转换器V IN = 12V,V OUT = 3.3V,I OUT = 5A
降低EMI的第一步是减少开关节点振铃。有几种方法:第一种方法是减慢MOSFET的导通和关断时间,从而控制开关节点的上升和下降时间。您可以通过在MOSFET的栅极引线上添加串联电阻(R HO和R LO)来实现此目的; 请参见图3.第二个方法步骤是将一个缓冲器(R SUB和C SUB)从开关节点添加到地。缓冲电路在开关转换期间抑制寄生电感和电容。
图3
开启和关闭电路
使用上述方法减少开关节点振铃的另一种方法是使用LM5140-Q1汽车级合成同步降压控制器。LM5140-Q1的主要特性之一是摆率控制。通过固定驱动器的源极和吸收引线,您可以独立控制高端和低端MOSFET的导通和关断时间。
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