Sebbene la parte principal del proyecto en la esfera digital, sappia as strutturare a simple regolatore lineare, diversa en el caso de regolatori a commutazione. La variedad de tipi y el difficoltà progettuali insite in questi device richiedno competenze specifiche y strumenti ideali di sviluppo.

Benché el diseño de un alimentador de conmutación no possa essere considerado nera mágico, sovente no viene tenuto nella debita considera, finché è troppo tardi. Disponer de una técnica confiable en la medida de eliminar todas las potencialidades originales de la generación EMI, garantizando así un suministro eléctrico estable y silencioso. Sebbene molti progettisti di circuiti di potenza abbiano un conocimiento discreto de la complessità y la sfumature degli alimentatori switching, in molte no tiene un número suficiente para llevar un tutti y progetti completos. Esto viene a pesar de que tengo un número siempre maggiore di progettisti va en una pensione senza il dovuto ricambio generazionale.

¿Ven si solucionas este problema?

Para empezar, un número cada vez mayor de progettisti digitales proviene de la ocupación de la progettazione di alimentatori a commutazione, pero no hay otra pero no hay un número suficiente de progettisti analogic di alimentatori per svolgere il lavoro. Aun así, es posible afectar con calma la parte más importante del proyecto en el ámbito digital, como Sappia, como un simple regolatore lineare, diverso en el caso de regolatori a commutazione, que possono essere di type step-down (Buck ), step-up (impulso) y arriba y abajo (buck-boost).

Claramente, el ovvia gobierna la producción del sistema electrónico si lo digo: ¿cómo concluiré la realización de tutti y circuitos de alimentación de un commutazione necessari ai mii sistemi?

Risolvere la carenza delle risorse di progetto

Nell'articolo verranno affrontati alcuni aspetti fondamentali del funzionamento di un regolatore buck, y en particular verrà mostrará cómo una relación elevada di / dt e l'induttanza parassita nell'hot loop del circuito di commutazione siano causa di rumore elettromagnetilo y oscillata . Sucesivamente, verá una ilustración de cuál es la tarifa para el rumor de alta frecuencia y cuánto es posible usar la tecnología Silent Switcher® Power by Linear ™ de ADI para resolver el problema de EMI sin compromiso.

Sarà inoltre presenta una descripción general del empaquetado y el diseño del Silent Switcher y cómo migrar el rendimiento general del convertidor reductor. Además, es posible crear un livello di integración más elevado del dispositivo Silent Switcher, gracias a la tecnología μModule. Quest'ultimi forniscono es una solución simple y fácil de usar para quegli utenti que no es posseggono conoscenze approfondite de le tecniche di progettazione di alimentatori a commutazione.

Un circuito sencillo de Regolatore Buck

Una topología simple de un pienso del macho regolatore, como se ilustra en la Figura 1: i disturbi elettromagnetici sono generati negli anelli (hot loop) que presenta una alta variazione della corrente (di / dt). La línea de comida, es como la de carico non dovrebbero, tiene un alto contenido de corriente impulsiva; el componente corriente es fornita del condensador de la renta C2 y filtrado del quello d'uscita, C1, dos componentes qualsiasi con la cessa di esistere.

Siempre en riferimento alla Figura 1, durante el ciclo di on con M1 chiuso y M2 aperto, el componente ac sigue el percorso indicado de la línea continua blu. Durante el ciclo de apagado, con M1 aperto y M2 chiuso, el ac segue il percorso dell'anello in tratto verde: la mayor parte del lettori trova difficoltoso incluye el bucle que produce el più elevado livello di EMI non è quello in tratto blu e neppure quello repartió verde. Liberado en el asa, indicado en tratamiento rosso, si sviluppano corre impulsivo con di / dt elevado. El bucle en el tratado rosado se define comúnmente como "bucle caliente", perché caratterizzato dai più elevati livelli di energia ac ed EMI.

L'elevato rapporto di / dt e l'induttanza parassita nell'hot loop del circuito a commutazione fue la causa del rumoreado elettromagnetico y delle oscillazioni di commutazione. Para ridurre l'EMI e migliorare la funzionalità è necesario ridurre, quanto più sia possibile, l'effetto radiante del bucle indicado en rosso. La superficie de la PCB, en relación con este bucle, se puede establecer en cero, y se adquiere un condensador ideal con impedancia a cero, el problema se resolverá. Tuttavia, nel mondo reale, gasta en el diseñador para un compromiso final.

¿Y allora, da paloma vino tu búsqueda rumore ad alta frecuencia? Nei circuiti elettronici, la transición de la commutazione accoppiate atraído resistencia, induttanza y capacità parasita, crean armónicos con alta frecuencia; pertanto, sé que la paloma viene generato il rumore, ¿y si può fare per ridurre quello que se deriva de la conmutación ad alta frecuencia?

El modo tradicional de la ridiculez es el fronti de las conmutaciones MOSFET, si es posible cambiar el controlador del interruptor interno o aggiungendo el soppressor externo.

En cualquier caso, la eficiencia del convertidor será ridiculizada debido al aumento de la pérdida de conmutación, especialmente el conmutador está conmutando a alta frecuencia, por ejemplo 2 MHz. ¿Megahercio? Efectivamente por svariati motivi:

• Consente di utilizzare componenti esterni, como condenseri e induttori, di dimensioni più ridotte. Además, a la raddoppio della frequenza di commutazione si dimezzano i valori dell'induttanza e della capacità d'uscita;

• En la aplicación automotriz, cambiaré a 2 MHz y mantendré el ruido a largo plazo de la banda de radio AM.

La energía EMI se distribuye en el dominio de la frecuencia ma, sebbene la frecuencia de conmutación viene scelta in molti casi all'esterno de la banda AM (de 530 kHz a 1.8 MHz), la armonía de conmutación no atenúa possono ancora violare y rigidi Sull'EMI requerido por la banda AM. Para eliminar la emisión, si possono incluso usar filtri e schermature, ma rappresentano a maggiore cost in termini di componenti esterni e spazio richiesto sulla scheda. Una técnica alta para el riduzione del rumore y la modulación en frecuencia Spread Spectrum (SSFM): esta técnica implica el dithering del reloj del sistema en un intervalo conocido, distribuyendo la energía que contiene los picchi del armónico en un intervalo amplio. L'aggiunta dell'SSFM ridiculiza las emisiones EMI all'interno della banda AM così come nelle altre.

Alternativamente, si simplemente está utilizando la tecnología Silent Switcher de ADI, tenga en cuenta que las características que se describen aquí son:

Al no aceptar la necesidad de conmutación y conmutación de front-end, un dispositivo Silent Switcher elimina el compromiso entre EMI y eficiencia. ¿Comer si tienes? Considere el LT8610, como se ilustra al costado de la Figura 2. Si prueba un convertidor reductor síncrono da 42 V de entrada, monolítico (FET integrati), entregará bien a 2.5 A de corriente d'uscita. Tenga en cuenta que tengo un pin de entrada único (VIN) nell'angolo en un esquema alto a sinistra dello.

Tuttavia, comparando l'LT8610 con l'LT8614 (un convertidor buck sincrónico monolítico de 42 V de renta, que può fornire multa a 4 A di current d'uscita), sí può notare que l'LT8614 tiene pin VIN y due di suelo posti su lati opposti del paquete. Esto es significativo, pero esta diferencia no es parte de la cantidad de reproducción de un "conmutador silencioso".

Quindi, ¿cómo puedo conocer este servicio? Ora, el dispositivo tiene un circuito en caliente debido al paquete, como se evidencia en la Figura 3, con la frecuencia rosa indicando la posición del condensador. La corriente impulsiva si divide tra y due loop, ma il verso è tale che i campi magnetici generati hanno uguale intesità ma verso opposto, y fecha el tendón vecino a cancellarsi.

L'LT8614 incorpora la función Silent Switcher. Para este dispositivo, si usa un paquete de chip abatible con pilar de cobre. De esta manera si eliminamos la induttanza y la resistencia a parassita dovuta ai lunghi fili di bonding. Además, la aplicación del pin VIN y GND sui lati opposti del paquete, con el condensador relativo, contribuye a la eliminación de la emisión de EMI, mediante la cancelación de la creación del campo magnético debido al bucle caliente.

Abbiamo messo a confrontó al regolatore Silent Switcher LT8614 con un regolatore a commutazione attuale allo stato dell'arte, l'LT8610. La prueba es este estado en una celda GTEM utilizando el stesso carico, el stessa tensione d'uscita y el medesimo induttore es una placa de demostración estándar por enti parti. Rispetto alle già più che rilevanti performance EMI dell'LT8610, usando l'LT8614 abbiamo rilevato un miglioramento de 20 dB, especialmente en el área del più alte más frecuente, que suena como più difficili da gestire.

Esto se debe a la realización del proyecto, es simple y compatible, para hacer el cambio de alimentación con LT8614 richiede un filtro menor y la función del vicino agli altri sistemi sensibili dell'intero progetto. Per di più, en el dominio del tempo, l'LT8614 muestra un comportamiento absolutamente notevole sui fronti di commutazione. (Figura 4)

Nonostante l'LT8614 birdsse già prestazioni notevoli, ADI not si è fermata y tiene cerca de migrarlo más tarde. El nuevo regolatore reductor LT8640, equipado con la arquitectura Silent Switcher para minimizar la emisión EMI / EMC, proporciona un arranque de alta eficiencia en una frecuencia fina a 3 MHz. Realizado en QFN de 3 × 4 mm, la construcción monolítica suave con gl El interruptor de encendido integrado y la inclusión de todos los circuitos necesarios ofrecen una solución para la cantidad mínima de espacio en la PCB.

La risposta al transitorio rimane eccellente y la ondulación inferior a i 10 mV pp al qualsiasi carico, da cero alla massima actual. El LT8640 permite la conversión de alta frecuencia para dar un VIN alto a un V OUT bajo, con un tiempo mínimo de 30 ns.

Por migliorare l'EMI / EMC, l'LT8640 può funzionare en modalità espectro ensanchado. Esta característica varía el reloj con una modulación en frecuencia del 20% a onda triangolana. Última pregunta, cuando el LT8640 se encuentra en la modalidad de modulación del espectro ensanchado de frecuencia, se utiliza para variar la frecuencia de las conmutaciones con el valor programático del RT y un valor mayor del circa il 20% superior a la media. La frecuencia de modulación es de unos 3 kHz. Sin embargo, cuando el LT8640 está programado a 2 MHz, la frecuencia varía de 2 MHz a 2,4 MHz sobre la frecuencia de 3 kHz. Cuando se selecciona la función en espectro ensanchado, la función en modo ráfaga se deshabilita y el regolatore funciona en modalidad de salto de pulso oppure forzado continuo.

Tuttavia, sin incluir el raccomandazioni insertado en la documentación del Silent Switcher, relativo al esquema y el diseño notché alla collocazione dei condensatori d'enresso, il più possibile vicino all'IC its entombi y lati, alcuni progettisti continúa commettere errori. Inoltre, gli stessi ingegneri di Analog Devices gastan tempo troppo en el sistema de diseño de la PCB del cliente. Como resultado, resolveré este problema y planificaré, ADI no ha ideado una solución brillante: la arquitectura Silent Switcher 2.

Con la tecnología Silent Switcher 2, simplemente se integran y condensan en un nuevo paquete LQFN: su VIN, IntVCC y boost, lo que permite la colocación de un pin de vicino ai más posible.

I vantaggi hanno riguardato tutti gli hot loop ei ground plane interni, col risultato di un'emissione EMI inferior. Varios de los sterni componenti più ridotto han significado la dimensioni di solzione più contenute. Además, eliminamos aún más la sensibilidad al diseño de PCB.

Como se ilustra en la Figura 5, es posible notar la diferencia entre el esquema gli dell'LT8640 y dell'LT8640S. Al sistema de comercialización se le entrega la nueva versión, al más alto nivel de integración y con el condensador integrado, el suffisso "S", la letra es "silenciosa" y la quella de primera generación.

Tecnología Silent Switcher 2 consente migliori prestazioni termiche. La almohadilla de moltitudine está unida a la parte inferior del paquete de chip giratorio LQFN, lo que facilita la transferencia de calor y la transferencia a la PCB. Ahora tenemos un alto nivel de eficiencia de conversión, pero también eliminamos y unimos cables con un alto valor de resistencia. El rendimiento de EMI dell'LT8640S se supera fácilmente, con un amplio margen, y limita su EMI radiada de acuerdo con el estándar CISPR 25 Clase 5.

La tecnología Silent Switcher es convincente que ADI ha decidido incorporarla a su propia línea de productos de regulación μModule. En qué forma fattore, viene integrado con el interno de un solo paquete, proporcionando all'utente semplicità, affidabilità, rendimiento y alta densidad de potencia. Gli LTM8053 y LTM8073 sono regolatori micromodule dove tutto è virtualmente integral, con sólo un número ridotto de condenseri y resistenze all'esterno.

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