1月30日舉辦了電源架構(gòu)解決方案網(wǎng)絡(luò)研討會(12V/24V/48V輸入篇)。在研討會的問答環(huán)節(jié)中,我們收到了各位的諸多提問。現(xiàn)將這些問題及其解答分為三期陸續(xù)公開。若能為各位解決課題提供參考,我們將深感榮幸。
電源架構(gòu)解決方案網(wǎng)絡(luò)研討會(12V/24V/48V輸入篇)問答內(nèi)容公開:第2場(共3場)
Q4、采用12V電源通過多個DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行降壓。作為EMC對策,在DC/DC輸入電容前端插入鐵氧體磁珠等元件,能否有效防止各DC/DC產(chǎn)生的噪聲向外部擴(kuò)散?
A4、有效。
DC/DC轉(zhuǎn)換器輻射的噪聲(EMI)主要分為兩類:
一種是由DC/DC電路本身直接輻射的EMI,這類噪聲可以通過包含推薦元件布局在內(nèi)的合理PCB布線設(shè)計來降低。此外,采用線圈一體型DC/DC也可以實現(xiàn)顯著改善。
『產(chǎn)品選擇?解決方案指南 2026』請參閱第35頁。
另一種情況是,噪聲通過 VIN、GND、VOUT 進(jìn)行傳導(dǎo),并在后續(xù)環(huán)節(jié)再次輻射,從而形成 EMI。
在輸入電容前端插入鐵氧體磁珠等元件,可有效抑制VIN線路傳播的EMI。
根據(jù)需要抑制的噪聲類型及頻率帶寬,需靈活選用鐵氧體磁珠、LCπ型濾波器或共模濾波器。在工業(yè)設(shè)備或車載應(yīng)用等場景中,當(dāng)需要將12V線路長距離布線至DC/DC轉(zhuǎn)換器供電時,布線本身會形成天線易產(chǎn)生輻射,因此采取上述相應(yīng)對策至關(guān)重要。
Q5、作為EMI對策示例,通過優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)和PCB布局可顯著降低干擾,請說明電路設(shè)計及布局中需重點關(guān)注的要點。
A5、關(guān)鍵在于加粗GND、VIN、VOUT的走線,并將L、CIN、CL配置在最短距離。尤其重要的是,將以下兩個電流回路的面積最小化:
主開關(guān)ON時:
VIN → IC → L → CL → GND → CIN → VIN
主開關(guān)OFF時:
IC → L → CL → GND → IC
請務(wù)必確認(rèn)數(shù)據(jù)手冊中是否記載了具備適宜優(yōu)化引腳布局的布局方案推薦。優(yōu)質(zhì)的布局推薦需全面兼顧電磁干擾(EMI)、工作穩(wěn)定性、噪聲、散熱及阻抗等要素。
此外,線圈一體型DC/DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計本身,便實現(xiàn)了電流回路的最小化。
『產(chǎn)品選擇?解決方案指南 2026』 請參閱第35頁。
Q6、PFM與PWM應(yīng)如何選擇?
A6、PWM工作模式因其工作頻率恒定,便于實施噪聲抑制措施;但另一方面,即使在輕載情況下也始終以固定頻率運行,導(dǎo)致DC/DC的Iq(即輕載損耗)較大。
因此更適合重視固定頻率噪聲而非輕載效率的應(yīng)用場景,或存在持續(xù)負(fù)載且?guī)缀醪话l(fā)生輕載運行的場合。
此外,強(qiáng)制PWM(F-PWM)的常時連續(xù)模式(CCM)類型具有優(yōu)異的瞬態(tài)響應(yīng)特性。
另一方面,當(dāng)在輕負(fù)載條件下也要求高效率時,PWM/PFM 自動切換類型更為適合。由于多數(shù)產(chǎn)品在瞬態(tài)響應(yīng)方面同樣表現(xiàn)良好,只要對固定頻率噪聲沒有強(qiáng)制性要求,選擇 PWM/PFM 類型通常不會有問題。
此外,也有一些產(chǎn)品可通過 MODE 引腳在 F-PWM 工作模式與 PWM/PFM 工作模式之間切換,例如 XC9289(5.5V/1.5A) 和 XC9711(60V/1A)。
可以在傳感器工作期間使用 F-PWM 模式,而在其他時間采用 PWM/PFM 模式,從而實現(xiàn)兼顧噪聲與效率的靈活控制。
(待續(xù),共3/3)
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特瑞仕半導(dǎo)體株式會社(總公司:東京、東證Prime: 6616)從 1995年設(shè)立以來,作為日本國內(nèi)唯一的模擬電源IC的專業(yè)廠家,以「Powerfully Small」為產(chǎn)品制造追求的目標(biāo),提供增加客戶產(chǎn)品的附加值的世界最小級的高效率模擬電源IC以及可以加快客戶產(chǎn)品開發(fā)的電源設(shè)計方案。
特瑞仕的產(chǎn)品以日本國內(nèi)為首,通過海外6家分公司7處銷售點銷往世界各地,被廣泛用于工業(yè)機(jī)器,汽車用品,通信,電腦產(chǎn)品,穿戴電子等市場。
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