运用 Silent Switcher™ 设计降低 EMI 并改善效率

为了比较 LT8614 Silent Switcher 技术与当今最先进的开关稳压器,我们对该器件和 LT8610 进行了对比测量。测试在一个千兆赫横电磁波室 (GTEM cell) 中进行,在用于这两款器件的标准演示板上采用了相同的负载、输入电压和相同的电感器。

可见,与 LT8610 已经非常优越的 EMI 性能相比,采用 LT8614 Silent Switcher 技术可实现高达 20dB 的 EMI 改善幅度,特别是在更难以控制的较高频段中。这可实现更加简单和紧凑的设计,在此类设计中,LT8614 开关电源所需的滤波和间隔比整体设计中的其他敏感系统要少。

在时域中,LT8614 在开关节点边缘上表现出非常优良的工作特性,如图 4 所示。

即使采用每格为 4ns 的标度,LT8614 Silent Switcher 稳压器也显现出非常低的振铃 (见图 3 中的 Ch2)。LT8610 虽然具有优良的阻尼振铃 (图 3 中的 Ch2),但是与 Ch2 中的 LT8614 相比,可以看到 LT8610 在热回路中存储了较高的能量。

图 3:蓝色扫迹是 LT8614,紫色扫迹为 LT8610;两者均在 13.5VIN、3.3VOUT 和 2.2A 负载条件下。

图 3:蓝色扫迹是 LT8614,紫色扫迹为 LT8610;两者均在 13.5VIN、3.3VOUT 和 2.2A 负载条件下。

图 4:Ch1:LT8610,Ch2:LT8614 开关节点上升沿,两者均在 8.4VIN、3.3VOUT 和 2.2A 负载条件下。

图 4:Ch1:LT8610,Ch2:LT8614 开关节点上升沿,两者均在 8.4VIN、3.3VOUT 和 2.2A 负载条件下。

图 5 示出了 13.2VIN 条件下的开关节点。可见从 LT8614 的理想方波产生了极低的偏差 (示于 Ch2)。图 3 至图 5 中的所有时域测量都采用 500MHz Tektronix P6139A 探头 (并将探针紧密地屏蔽连接至 PCB GND 平面) 完成,两者均在标准演示板上。

图 5:3 Ch1:LT8610,Ch2:LT8614,两者均在 13.2V 输入、3.3V/2.2A 输出条件下。

图 5:3 Ch1:LT8610,Ch2:LT8614,两者均在 13.2V 输入、3.3V/2.2A 输出条件下。

除了其在汽车环境中的 42V 绝对最大输入电压额定值之外,压差运行方式也是非常重要的。通常,关键的 3.3V 逻辑电源必需在整个冷车发动期间得到支持。在该场合中,LT8614 Silent Switcher 稳压器保持了 LT861x 系列近乎理想的运行方式。与替代器件采用较高的欠压闭锁电压和最大占空比箝位不同,LT8610 / LT8611 / LT8614 器件可在低至 3.4V 的电压下运作,并在必要时尽快地开始跳过断开周期,如图 6 所示。这产生了理想的压差运行方式,如图 7 所示。

图 6:3 Ch1:LT8610,Ch2:LT8614 开关节点压差运行方式

图 6:3 Ch1:LT8610,Ch2:LT8614 开关节点压差运行方式

图 7:LT8614 压差运行方式

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