ZHCAF67 March 2025 TMCS1126 , TMCS1126-Q1 , TMCS1133 , TMCS1133-Q1
為了實現(xiàn)上述目標(biāo),現(xiàn)代電源中的開關(guān)頻率和壓擺率不斷提高。過去,開關(guān)頻率保持在低于 100kHz 的水平,因為開關(guān)頻率增加會直接導(dǎo)致系統(tǒng)中的開關(guān)損耗增加。但是,軟開關(guān)等技術(shù)和氮化鎵 FET 等技術(shù)使設(shè)計人員能夠提高設(shè)計人員產(chǎn)品中開關(guān)頻率的邊界。此驅(qū)動器可減小整個系統(tǒng)所需元件的尺寸。這也導(dǎo)致系統(tǒng)中電壓和電流的邊沿速率增加。但是,這些頻率升高以及現(xiàn)代直流/直流轉(zhuǎn)換器的整流過程中使用的傳統(tǒng)方波和三角波產(chǎn)生的相應(yīng)諧波,已經(jīng)造成了噪聲成為更大問題的情況。此外,許多 IC 都難以獲得極高的壓擺率,這是電力系統(tǒng)的設(shè)計有意為之,以便盡可能減少 FET 轉(zhuǎn)換區(qū)域中的開關(guān)損耗。
噪聲主要以兩種方式進(jìn)入電路:通過傳導(dǎo)或通過輻射。傳導(dǎo)噪聲是指通過系統(tǒng)物理傳播的噪聲,例如通過導(dǎo)線、布線或其他導(dǎo)電路徑傳播的噪聲。傳導(dǎo)噪聲的一個示例是由多個受影響器件共享的有噪聲的低電壓電源節(jié)點。根據(jù) CISPR 25 汽車標(biāo)準(zhǔn),該噪聲通常約為 150kHz 至 108MHz(其他產(chǎn)品類型的標(biāo)準(zhǔn)可以改變這些范圍)。輻射噪聲的輻射頻率也要高得多,CISPR 25 汽車標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定輻射噪聲介于 150kHz 和 5.925GHz 之間。輻射發(fā)射往往在空氣中傳播,并且無需與被測器件進(jìn)行物理接觸就必然會影響系統(tǒng)的變化。
從附近的干擾源到潛在受擾對象的最可能的輻射發(fā)射耦合機制是直接通過受擾對象、寄生電感耦合或寄生電容耦合。與互感類似,當(dāng)產(chǎn)生磁場并耦合到布線中或直接耦合到受擾器件中時,就會發(fā)生寄生電感耦合。當(dāng)相鄰干擾源發(fā)射的電場通過寄生電容路徑耦合到布線或受擾設(shè)備時,就會發(fā)生寄生電容耦合。例如,與非屏蔽信號布線相鄰的高速 GaN FET 開關(guān)節(jié)點可以通過開關(guān)節(jié)點和所述信號布線的距離產(chǎn)生的寄生電容進(jìn)行耦合。雖然不常見,但由于 PCB 布局不佳或存在問題區(qū)域(其中布線有效充當(dāng)天線并將這些信號吸引到布線中),輻射信號也可以通過天線效應(yīng)傳導(dǎo)到系統(tǒng)中。天線效應(yīng)通常發(fā)生在千兆赫頻率范圍內(nèi)的諧波時,其中較短的布線長度為發(fā)射極頻率波長的 ? 至 ?。
圖 2-1 直觀地展示了從干擾源 傳播到 PCB 上安裝的受擾對象 的這些 EMI 類型。通常,干擾源可以是電感器的高電流環(huán)路,也可以是所述電源的高壓開關(guān)節(jié)點。在這些情況下,由于易受 EMI 影響,多個受擾對象可能會導(dǎo)致性能下降。本應(yīng)用手冊主要介紹如何減輕 TMCS112x 和 TMCS113x 系列的傳導(dǎo)和輻射發(fā)射的影響。