ZHCAAB5 September 2020 TPS55288 , TPS55288-Q1 , TPS552882 , TPS552882-Q1
開關(guān)環(huán)路可建模為 LC 電路,由輸入或輸出側(cè)去耦電容器以及高側(cè)和低側(cè) MOSFET 構(gòu)成。對(duì)于降壓橋臂開關(guān)節(jié)點(diǎn) SW1,當(dāng)高側(cè) FET 接通而低側(cè) FET 關(guān)斷時(shí),會(huì)發(fā)生振鈴。對(duì)于升壓橋臂開關(guān)節(jié)點(diǎn) SW2,當(dāng)?shù)蛡?cè) FET 關(guān)斷而高側(cè) FET 接通時(shí),會(huì)發(fā)生振鈴。圖 2-10 所示為開關(guān)環(huán)路在此過渡狀態(tài)期間的等效模型。
等效模型中的電感(L_loop1 和 L_loop2)對(duì)應(yīng)于開關(guān)環(huán)路的總環(huán)路電感,其中包括 PCB 布線電感、去耦電容器的 ESL 和 MOSFET 的封裝電感。環(huán)路的總電容由低側(cè) MOSFET 的輸出電容決定。因此,開關(guān)節(jié)點(diǎn)振鈴頻率由寄生環(huán)路電感和低側(cè) MOSFET 輸出電容決定。對(duì)于給定的開關(guān)速度和給定的 MOSFET,振鈴的最大幅度也由寄生環(huán)路電感決定。
從前一章中,我們已知曉通過緊湊的布局、在開關(guān)環(huán)路下添加接地平面或使用對(duì)稱 PCB 布局可降低寄生環(huán)路電感,但在實(shí)際應(yīng)用中,元件放置方式會(huì)受 PCB 尺寸的限制。
如果輻射 EMI 水平仍然超過要求的水平,并且布局不能再改進(jìn),我們?cè)撛趺崔k?在開關(guān)節(jié)點(diǎn)和電源接地端之間添加一個(gè) RC 緩沖器,有助于降低輻射 EMI 水平。RC 緩沖器應(yīng)盡可能靠近開關(guān)節(jié)點(diǎn)和接地平面。圖 2-11 所示為使用和不使用 RC 緩沖器情況下的輻射 EMI 的對(duì)比結(jié)果。使用 RC 緩沖器時(shí),輻射 EMI 在 300MHz 下可降低約 6dBuV/m。