通過(guò)設(shè)備級(jí)功能和封裝選項(xiàng)將車輛設(shè)計(jì)中的 EMI 降至最低

眾所周知，汽車環(huán)境的 EMI 問(wèn)題在最初設(shè)計(jì)階段需要仔細(xì)注意，以確保一旦系統(tǒng)開發(fā)完成能通過(guò) EMI 測(cè)試。直到不久前，尚沒(méi)有一種確定的方法保證，通過(guò)恰當(dāng)?shù)剡x擇電源 IC，就能夠輕松解決 EMI 問(wèn)題。 隨著車輛系統(tǒng)的發(fā)展，需要更多功率的應(yīng)用數(shù)量不斷增加。設(shè)計(jì)更高功率系統(tǒng)的工程師經(jīng)常從低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器切換到具有更高效率和熱性能的 DC/DC 降壓轉(zhuǎn)換器。然而，這種轉(zhuǎn)變帶來(lái)了一些挑戰(zhàn)，因?yàn)镈C/DC降壓轉(zhuǎn)換器的電磁干擾 (EMI) 比 LDO 穩(wěn)壓器高得多。

為什么汽車需要 5.5Vin 降壓升壓？

僅額定為 5.5V IN的汽車級(jí)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器？使用 12 V 汽車電池，我們無(wú)法將降壓-升壓連接到電池。那么誰(shuí)需要這樣的升降壓轉(zhuǎn)換器呢？事實(shí)證明，有時(shí)一輛車有不止一個(gè)電池，而備用電池通常需要一個(gè)升降壓轉(zhuǎn)換器來(lái)為某些電子設(shè)備供電。這些電池通常位于電子設(shè)備的信息娛樂(lè)部分，尤其是在緊急呼叫(eCall) 系統(tǒng)中。

電源提示：多相電源可以節(jié)省空間

當(dāng)我開始工作時(shí)，我從事的首批電源之一是用于處理器內(nèi)核的大電流兩相降壓電源。電流為 40A——當(dāng)時(shí)相當(dāng)大，而且太高而無(wú)法在單級(jí)中實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)電源設(shè)計(jì)人員希望多相應(yīng)用將高電流軌分成在功耗和尺寸方面更易于管理的級(jí)。我們還可以將相同的原理應(yīng)用于低電流系統(tǒng)，以大大減小尺寸，同時(shí)保持多相轉(zhuǎn)換器的其他優(yōu)點(diǎn)。

羅姆幾款開關(guān)穩(wěn)壓器DCDC產(chǎn)品

羅姆的開關(guān)穩(wěn)壓器（DC/DC轉(zhuǎn)換器）系列產(chǎn)品，陣容豐富且應(yīng)用廣泛。從FET內(nèi)置型（降壓型/升壓型/升降壓型）、FET外置型（降壓型/升壓型/升降壓型）、單通道型到系統(tǒng)電源型產(chǎn)品，皆有提供。

通過(guò)設(shè)計(jì)合適的輸入濾波器減小DCDC轉(zhuǎn)換器的傳導(dǎo)噪聲-第一部分

高開關(guān)頻率是在電源轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展過(guò)程中促進(jìn)尺寸減小的主要因素。為了符合相關(guān)法規(guī)，通常需要采用電磁干擾 （EMI） 濾波器，而該濾波器通常在系統(tǒng)總體尺寸和體積中占據(jù)很大一部分，因此了解高頻轉(zhuǎn)換器的 EMI 特性至關(guān)重要。 DC/DC 轉(zhuǎn)換器通過(guò)電源線進(jìn)行傳導(dǎo)噪聲的傳播。很多 DC/DC 轉(zhuǎn)換器 IC 帶有擴(kuò)頻功能，可以減小噪聲濾波器的器件尺寸和降低 BOM 成本。為了將傳 導(dǎo)噪聲水平降低到可以接收的水平，需要使用輸入濾波器。本應(yīng)文就DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入濾波器的設(shè)計(jì)和注意事項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明。

通過(guò)設(shè)計(jì)合適的輸入濾波器減小DCDC轉(zhuǎn)換器的傳導(dǎo)噪聲-第二部分

現(xiàn)在就以DC/DC 轉(zhuǎn)換器為例，DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入電容器使用的是 MLCC。此時(shí)， 雖然 MLCC 有較低的 ESR，輸入紋波電壓還是達(dá)到了 68mV。由于 該紋波電壓的影響，產(chǎn)生了差模噪聲，在 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸入 端產(chǎn)生了傳導(dǎo)噪聲。

DCDC的靜態(tài)電流-第一部分

設(shè)備的靜態(tài)電流，或IQ，是一個(gè)重要的因素常被誤用的參數(shù)為低功率、節(jié)能設(shè)計(jì)。在許多電池供電的應(yīng)用中，如計(jì)量，可穿戴設(shè)備，建筑安全和互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，從電池中吸取的電流在一個(gè)輕載或空載的待機(jī)狀態(tài)決定了總負(fù)荷系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。在集成開關(guān)變換器中，IQ只是電池電流的一部分。這文章定義了IQ和它是如何測(cè)量的，解釋了什么是IQ是不是和它應(yīng)該如何不被使用，并給予設(shè)計(jì)如何使用IQ，同時(shí)避免common測(cè)量錯(cuò)誤。這篇文章適用于任何德州儀器(TI) TPS61xxx, TPS62xxx, TPS63xxx，或TPS650xx設(shè)備

DCDC的靜態(tài)電流-第二部分

DCDC轉(zhuǎn)換器正在調(diào)節(jié)輸出電壓，但負(fù)載電流為零。許多系統(tǒng)在待機(jī)時(shí)需要穩(wěn)壓，在這種情況下，我們需要知道輸入電源需要多少電流。大多數(shù)現(xiàn)代監(jiān)管機(jī)構(gòu)在數(shù)據(jù)表中指定此電流。但是，請(qǐng)仔細(xì)檢查條件以確保列出的電流實(shí)際上是空載工作電流。

DCDC 轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)效率計(jì)算

由于市場(chǎng)上的穩(wěn)壓器種類繁多，因此很難選擇 DC/DC 穩(wěn)壓器。大多數(shù)汽車應(yīng)用都需要在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)保持高效率，因?yàn)樗鼈冇呻姵毓╇?。但話又說(shuō)回來(lái)，許多工業(yè)應(yīng)用需要高負(fù)載時(shí)的良好效率，而輕負(fù)載時(shí)的效率并不是很重要。因此，了解 DC/DC 穩(wěn)壓器的損耗很重要。

60 V 輸入降壓轉(zhuǎn)換器，無(wú)需超級(jí)電容器或其他附加組件即可為關(guān)鍵電路供電

LTC?3649 是一款高效率、60V、4A 同步單片式降壓型穩(wěn)壓器。該穩(wěn)壓器具有可利用單個(gè)電阻器設(shè)置的輸出電壓、內(nèi)部補(bǔ)償功能，并可在寬 VOUT 范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效率。

通過(guò)選擇合適的電源芯片減小穩(wěn)壓器尺寸

如果我們?cè)O(shè)計(jì)電路，只是去減小穩(wěn)壓器尺寸是一件小事，非常簡(jiǎn)單。但似乎有更多的組件要塞到電路板上，而不是可用空間。更多的特性和功能需要適應(yīng)一個(gè)狹窄的區(qū)域。更高的集成度和摩爾定律在縮小某些器件方面是有效的，但對(duì)直流 (DC/DC) 轉(zhuǎn)換器的尺寸影響不大。電源轉(zhuǎn)換器很容易消耗整個(gè)系統(tǒng)尺寸的 30% 到 50%。你如何克服這個(gè)瓶頸？

如何使用 DCDC 轉(zhuǎn)換器提高系統(tǒng)可靠性并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)

可信度的最基本定義是度量的一致性. 如果我們可以在相同條件下始終如一地產(chǎn)生相同的結(jié)果，那么該產(chǎn)品是可靠的。簡(jiǎn)單也是一個(gè)重要因素。減少系統(tǒng)中的零件數(shù)量可以降低一個(gè)組件發(fā)生故障和對(duì)性能產(chǎn)生負(fù)面影響的風(fēng)險(xiǎn)。

DCDC 轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表：電流限制 - 第一部分

DC重所周知是直流的意思，DC/DC轉(zhuǎn)換器就是指直流電之間的轉(zhuǎn)換設(shè)備，在移動(dòng)電話、筆計(jì)本電腦、攝影機(jī)等產(chǎn)品中，需將低壓直流電壓變成高壓直流電壓，于是這些場(chǎng)合就需要用到DC/DC轉(zhuǎn)換器。

DCDC 轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)表 - 電流限制 - 第二部分

在這個(gè)由兩部分組成的系列的第 1部分中，我談到了降壓或降壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的最大輸出電流。在本期中，我將介紹升壓或升壓轉(zhuǎn)換器。直流升壓變換器也稱為boost變換器或直流升壓斬波器，是可以提升電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器，其輸出（負(fù)載）電壓會(huì)比輸入（電源）電壓要高。

使用熱良好(PG)功能來(lái)提高電源系統(tǒng)的可靠性

回顧 DC/DC 電源，電源良好 (PG) 功能已為人熟知多年。PG 引腳是開漏輸出，需要一個(gè)上拉電阻連接到輸出電壓或任何其他系統(tǒng)電壓。它在許多應(yīng)用中用于指示輸出電壓是否已達(dá)到適當(dāng)?shù)乃?。?dāng) DC/DC 轉(zhuǎn)換器達(dá)到正確的輸出電壓電平時(shí)，PG 引腳進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài)，信號(hào)變?yōu)楦唠娖?。PG 信號(hào)可以監(jiān)控正確的輸出電壓或多個(gè)電源軌的啟動(dòng)時(shí)序。圖 1 顯示了 IC 啟動(dòng)、操作和關(guān)閉期間 PG 功能的典型波形。

擴(kuò)展升壓控制器的輸入電壓范圍

隨著越來(lái)越多的電子設(shè)備采用鋰離子 (Li-ion) 電池供電，設(shè)計(jì)高效且穩(wěn)健的電源非常重要。使用電池供電的小型設(shè)備發(fā)展迅速，例如：平板電腦、掌上游戲機(jī)、視頻播放器、數(shù)字相框等。一般而言，這些設(shè)備都使用可再充鋰離子 (Li-Ion) 電池作為電源。 看看你周圍：我相信你至少有兩三個(gè)電子設(shè)備正在關(guān)閉電池電源。我最近買了一臺(tái)新的筆記本電腦，它時(shí)尚、緊湊的設(shè)計(jì)給我留下了深刻的印象，它仍然提供了出色的電池壽命。但是，我們必須記住，鋰離子電池會(huì)不斷充電和放電，這會(huì)影響系統(tǒng)內(nèi)其他集成電路的運(yùn)行。

選擇正確的方式為我們項(xiàng)目中的 FPGA 供電

FPGA（Field Programmable Gate Array）是在PAL、GAL等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。

當(dāng)調(diào)試升壓轉(zhuǎn)換器遇到問(wèn)題時(shí)，可以從四個(gè)方向進(jìn)行分析

解決轉(zhuǎn)換器無(wú)法啟動(dòng)、輸出電壓不穩(wěn)定等問(wèn)題的最有效方法是進(jìn)行一些基本調(diào)試?；菊{(diào)試可以排除一些明顯的問(wèn)題，如裝配故障或錯(cuò)誤的組件，調(diào)試數(shù)據(jù)可以幫助 我們快速找到根本原因。在這篇文章中，我們將討論調(diào)試升壓轉(zhuǎn)換器的技巧。

為以太網(wǎng)交換機(jī)中的大電流 Broadcom 網(wǎng)絡(luò)處理器供電

Broadcom 網(wǎng)絡(luò)處理器，例如 StrataXGS Tomahawk 系列，可在以太網(wǎng)交換機(jī)中實(shí)現(xiàn)高密度和高性能（圖 1 是以太網(wǎng)交換機(jī)的框圖；交換機(jī) ASIC 可以是 StrataXGS 處理器）。

DCDC 轉(zhuǎn)換器的輸入電壓不存在時(shí)，可以向該轉(zhuǎn)換器的輸出施加電壓?jiǎn)幔?/a>