1月30日举办了电源架构解决方案网络研讨会(12V/24V/48V输入篇)。在研讨会的问答环节中,我们收到了各位的诸多提问。现将这些问题及其解答分为三期陆续公开。若能为各位解决课题提供参考,我们将深感荣幸。
电源架构解决方案网络研讨会(12V/24V/48V输入篇)问答内容公开:第2场(共3场)
Q4、采用12V电源通过多个DC/DC转换器进行降压。作为EMC对策,在DC/DC输入电容前端插入铁氧体磁珠等元件,能否有效防止各DC/DC产生的噪声向外部扩散?
A4、有效。
DC/DC转换器辐射的噪声(EMI)主要分为两类:
一种是由DC/DC电路本身直接辐射的EMI,这类噪声可以通过包含推荐元件布局在内的合理PCB布线设计来降低。此外,采用线圈一体型DC/DC也可以实现显著改善。
『产品选择・解决方案指南 2026』 请参阅第35页。
另一种情况是,噪声通过 VIN、GND、VOUT 进行传导,并在后续环节再次辐射,从而形成 EMI。
在输入电容前端插入铁氧体磁珠等元件,可有效抑制VIN线路传播的EMI。
根据需要抑制的噪声类型及频率带宽,需灵活选用铁氧体磁珠、LCπ型滤波器或共模滤波器。在工业设备或车载应用等场景中,当需要将12V线路长距离布线至DC/DC转换器供电时,布线本身会形成天线易产生辐射,因此采取上述相应对策至关重要。
Q5、作为EMI对策示例,通过优化电路结构和PCB布局可显著降低干扰,请说明电路设计及布局中需重点关注的要点。
A5、关键在于加粗GND、VIN、VOUT的走线,并将L、CIN、CL配置在最短距离。尤其重要的是,将以下两个电流回路的面积最小化:
主开关ON时:
VIN → IC → L → CL → GND → CIN → VIN
主开关OFF时:
IC → L → CL → GND → IC
请务必确认数据手册中是否记载了具备适宜优化引脚布局的布局方案推荐。优质的布局推荐需全面兼顾电磁干扰(EMI)、工作稳定性、噪声、散热及阻抗等要素。
此外,线圈一体型DC/DC转换器的设计本身,便实现了电流回路的最小化。
『产品选择・解决方案指南 2026』 请参阅第35页。
Q6、PFM与PWM应如何选择?
A6、PWM工作模式因其工作频率恒定,便于实施噪声抑制措施;但另一方面,即使在轻载情况下也始终以固定频率运行,导致DC/DC的Iq(即轻载损耗)较大。
因此更适合重视固定频率噪声而非轻载效率的应用场景,或存在持续负载且几乎不发生轻载运行的场合。
此外,强制PWM(F-PWM)的常时连续模式(CCM)类型具有优异的瞬态响应特性。
另一方面,当在轻负载条件下也要求高效率时,PWM/PFM 自动切换类型更为适合。由于多数产品在瞬态响应方面同样表现良好,只要对固定频率噪声没有强制性要求,选择 PWM/PFM 类型通常不会有问题。
此外,也有一些产品可通过 MODE 引脚在 F-PWM 工作模式与 PWM/PFM 工作模式之间切换,例如 XC9289(5.5V/1.5A) 和 XC9711(60V/1A)。
可以在传感器工作期间使用 F-PWM 模式,而在其他时间采用 PWM/PFM 模式,从而实现兼顾噪声与效率的灵活控制。
(待续,共3/3)
关于特瑞仕半导体株式会社
特瑞仕半导体株式会社(总公司:东京、东证Prime: 6616)从 1995年设立以来,作为日本国内唯一的模拟电源IC的专业厂家,以「Powerfully Small」为产品制造追求的目标,提供增加客户产品的附加值的世界最小级的高效率模拟电源IC以及可以加快客户产品开发的电源设计方案。
特瑞仕的产品以日本国内为首,通过海外6家分公司7处销售点销往世界各地,被广泛用于工业机器,汽车用品,通信,电脑产品,穿戴电子等市场。
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