SilentSwitcher架構這樣消除EMI干擾

最常用的EMI管制標準是CISPR25Class5，它詳細說明了150kHz至1GHz頻率下的可接受限值。要在達到該要求，通常會涉及復雜的設計和測試程序，包括在解決方案的尺寸、總效率、可靠性和復雜性等眾多方面進行權衡。傳統(tǒng)方法通過減慢開關邊沿或降低開關頻率來控制EMI，由此帶來的弊端是效率降低，最小開關時間增加，解決方案尺寸增大。替代緩解方案包含龐大復雜的EMI濾波器、緩沖器或金屬屏蔽，這會顯著增加電路板空間、元件和裝配方面的成本，并使熱管理和測試復雜化。

SilentSwitcher降壓型穩(wěn)壓器設計在高開關頻率（》2MHz）下提供高效率、超低電磁干擾輻射，從而可實現非常緊湊且低噪聲的降壓解決方案。該系列采用了特殊的設計和封裝技術：在設計上，通過將熱回路分成極性相反的兩個回路，形成可以相互抵消的局部磁場；在封裝上，通過倒裝硅芯片并添加銅柱來縮短內部FET到封裝引腳和輸入電容的距離，以縮小熱回路的范圍。利用上述技術，SilentSwitcher在2MHz下能夠實現》92%的效率，同時可以輕松符合CISPR255類峰值EMI限制。

SilentSwitcher穩(wěn)壓器中的磁場抵消

新一代的SilentSwitcher2技術的內部結構采用銅柱代替鍵合線，增加了內部旁路電容，以及集成式襯底接地平面以進一步提高EMI，使其對PCB布局不敏感，從而可簡化設計并降低性能風險。

典型的SilentSwitcher應用原理圖及其在PCB上的外觀

采用SilentSwitcher架構的幾大典型應用場景

1應對車載高電流應用

汽車應用要求系統(tǒng)不產生可能干擾其他汽車系統(tǒng)正常運行的電磁噪聲。例如，開關電源是高效率電源轉換器，但會產生不受歡迎的可能影響其他系統(tǒng)的高頻信號。開關穩(wěn)壓器噪聲發(fā)生在開關頻率及其諧波處。受此類噪聲影響的傳感器和其他儀器可能會運行不正常，引起可聞噪聲或嚴重的系統(tǒng)故障。

下圖展示了一種低IQ（靜態(tài)電流）、低噪聲解決方案，支持汽車I/O和外設的高電流應用。前端的LT8672保護電路免受電池反向故障和高頻交流紋波的影響，正向壓降只有幾十mV。LT8650S的開關頻率為400kHz，輸入范圍為3V至40V，兩個通道并聯(lián)工作時輸出能力為8A。兩個去耦電容靠近LT8650S的輸入引腳放置。由于采用SilentSwitcher2技術，即使沒有安裝EMI濾波器，高頻EMI性能也十分出色。該系統(tǒng)符合CISPR25Class5峰值和均值的限值要求，而且裕量很大。

LT8672和LT8650S配置用于高輸出電

下圖顯示了在30MHz至1GHz范圍內的垂直極化的輻射EMI均值測試結果。完整解決方案具有原理圖簡單、總元件數非常少、尺寸緊湊等特點，而且EMI性能不受電路板布局變化的影響。

LT8672和LT8650SEMI性能：30MHz至1GHz

2應對寬調光比LED照明應用

LED照明的許多應用都需要寬調光比。以汽車為例，汽車平視顯示器、信息娛樂系統(tǒng)和儀表盤照明中使用的LED背光燈必須具備足夠的亮度，以便與在白天不斷涌入車內的直射陽光相抗衡，而且還能把亮度降低幾個數量級，以避免在夜間使駕駛者出現瞬間致盲。這種極端LED調光要求在不增加昂貴降噪組件和復雜性的情況下會難以符合CISPREMI標準。

LT3932通過納入許多旨在最大限度降低EMI的內置功能，使得可同時實現高調光比和低EMI：

借助其用于低EMI熱環(huán)路的SilentSwitcher?架構最大限度降低EMI。

內置的擴展頻譜頻率調制（SSFM）功能電路有助降低傳導和輻射EMI。

LT3932的轉換速率是受控的，以在保持低噪聲性能的同時優(yōu)化效率。

2MHz汽車LED驅動器具有低EMI和在內部產生的PWM調光以及整個輸入范圍內的90%峰值效率（未采用EMI濾波器時效率為~91%）

集成了36V、2A開關的LT3932同步降壓型LED驅動器將其高效率集成化電源開關內置在一個小外形4mmx5mmQFN封裝中，并能以高達2MHz開關頻率運行，適用于緊湊的高帶寬設計。憑借用于處理開路和短路LED的內置故障保護功能，以及旨在幫助降低EMI的擴展頻譜頻率調制，LT3932可滿足汽車和工業(yè)LED照明應用的苛刻要求。

LT3932電路通過了CISPR25Class5輻射平均EMI測試

3應對高精度測試測量應用

為了確保高精度，精密測試和測量系統(tǒng)需要具有低紋波和輻射噪聲的電源解決方案，從而不會降低高分辨率轉換器信號鏈的性能。在這些測試和測量應用中，生成雙極和/或隔離系統(tǒng)電源給系統(tǒng)設計人員帶來了電路板面積、開關紋波、EMI和效率方面的挑戰(zhàn)。

許多精密測試和測量儀器（如源表或電源）需要進行多象限操作，以獲取并測量正負信號。這就需要從單個具有低噪聲的正電源輸入有效地生成正負電源。使用SilentSwitcher、μModule穩(wěn)壓器LTM8074提高降至更低電壓的高效率解決方案如下圖所示。

在低EMI的情況下將電壓降至更低電壓軌的電源解決方案

LTM8074是采用小型4mm×4mm尺寸BGA封裝的SilentSwitcher、μModule降壓穩(wěn)壓器，能夠以低輻射噪聲提供高達1.2A電流。此μModule器件效率高且具有極低的輻射噪聲，因此是為噪聲敏感精密信號鏈供電的絕佳選擇。根據連接到放大器、DAC或ADC等由電源供電元件的PSRR，也許可以從SilentSwitcher輸出端直接為其供電，無需LDO穩(wěn)壓器進一步過濾電源紋波，而傳統(tǒng)開關需要這樣做。1.2A的高輸出電流也意味著在需要的情況下，它可用于為FPGA等系統(tǒng)中的數字硬件供電。LTM8074的小尺寸和高集成度使其非常適合空間受限應用，同時簡化并加速開關穩(wěn)壓器電源的設計和布局。
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