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汽车和工业领域双管齐下,TI带来全新低EMI方案

《名企发布会动态》
2021-04-19 09:16 来源:电源网原创 编辑:杨

在电源管理的领域中,低电磁干扰、高功率密度、低静态电流、低噪音和高精度以及隔离始终是业内持续深入研究的关键课题。随着汽车和工业应用中电子内容的不断增长,降低EMI变得非常重要,这推动了电力电子应用对更智能、更轻松的EMI管理的需求,同时也对电源设计工程师提出了新的挑战。

针对低频和高频EMI的相关挑战,德州仪器致力于半导体和封装技术的创新,并且应用最前沿的建模技术来解决这些问题。同时,减小滤波器尺寸并降低成本以及减少设计时间并降低设计复杂性是TI数十年来始终坚持研究的课题。

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据德州仪器升压与多通道DC/DC产品线副总裁兼总经理 Cecelia Smith女士介绍,TI给工程师提供了一个强大的EMI技术支持生态系统。该系统包括 webench 电源仿真工具,它具备EMI的仿真功能;全面的EMI文档,可以提供更为详尽的EMI测试报告;EMI测试功能,可以给客户提供在现场或在线的EMI测试帮助。

首款具有集成有源EMI滤波器的DC/DC降压控制器

发布会上,TI发布了LM25149-Q1以及它的工业版本LM25149,这是业界首款具有集成有源EMI滤波器的DC/DC降压控制器。有源EMI滤波器能够检测输入端的噪声和纹波电压,在直流输入母线上注入与其相位相反的电流,从而消除电流或电压干扰,以降低EMI噪声和纹波电压。据了解,LM25149既具有有源EMI滤波器(AEF),同时也具备双随机展频(DRSS)技术,这两者相结合可以在整个EMI测试频段中提供业界领先的EMI性能。针对这一点,德州仪器宽输入电压及降压开关电源产品线经理 Ganesh Srinivasan先生给出了一个数据,LM25149可以给用户最高在400GHz的情况下带来55 dBµV的降幅。

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另外,LM25149在保证原来EMI性能的同时大幅度降低了输入滤波器的大小,最高可以降低高达50%的占板面积和75%的体积。Ganesh Srinivasan先生同时指出,针对LM25149,TI完善的EMI生态系统提供了在线的用户指南,用户可以在网上申请LM25149评估板,评估板的用户指南同样可以从网上下载。

工业及汽车领域双管齐下

LMQ61460是TI带来的另一款产品,它分为工业版本和汽车版本,可以适用于各种工业或汽车应用,例如Type-C工业机器人、工业PC以及测试测量或者医用工业产品。LMQ61460提供了3V-36V的宽输入电压范围,它可以接受最大到42V的瞬态输入电压。另外,LMQ61460具有集成旁路电容器的低EMI同步降压转换器,可以大幅度降低封装里基线的电感,同时能降低它输入的纹波,从而能够提供更为良好的EMI表现。

值得强调的是,LMQ61460采用 HotRod™ 封装,具有经过优化的引脚排列,有助于实现更少的开关节点振铃,提供用于提升效率的外部偏置选项。

随着电动汽车的普及引发了人们对于电动汽车电池及充电问题的更多关注。TI在去年十月份推出了一款双端口、3A DC/DC充电端口控制器——TPS25850-Q1。该方案在2.2MHz工作频率下具有卓越的开关性能,让设计师能够通过严格的 EMI 测试并减小外部电感器的尺寸,使得汽车工程师能够简单地实现更紧凑的充电方案。

与同类选项相比,TPS25850-Q1用于检测和控制 USB Type-C 和电池充电 1.2 端口的高度集成式解决方案可将解决方案尺寸缩减 37%,同时智能热管理可降低互联器件中发生过热关断的风险,从而提升用户体验。

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同样可以提供2.2MHz开关频率的产品还有LM5157-Q1,它同样集成了双随机展频的EMI技术,能够帮助工程师满足CISPR 25的EMI标准、避免干扰AM频段,并且其小尺寸(3mm x 3mm WQFN,16-引脚封装)可显著缩小整个方案的设计尺寸。同时,这款产品具有正负30%的频率同步范围,能够简化EMI的滤波器设计。据介绍,LM5157能够适用于各种应用中的各种拓扑,包括升压、SEPIC或者反激式拓扑,为客户带来了更多样的拓扑选择。此外,借助高6A开关电流,工程师可以在通常需要控制器的应用中将其用作转换器,从而减少 BOM 和器件数量。

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在介绍了以上非隔离的电源解决方案后,Ganesh Srinivasan先生介绍了UCC12050,它是一颗500mW高效隔离式直流/直流电源方案,具有业界更低的EMI以及非常小的体积。据了解,这颗产品是第一个采用TI突破性的集成变压技术所开发出来的产品。它的应用非常广泛,适用于工厂自动化、医疗设备、工业传感器等等这些工业应用。

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TI为汽车设计和工业设计提供创新动力

本次发布会TI带来的电源解决方案包含了针对汽车和工业领域的创新。针对汽车应用,TI的方案主要覆盖了先进的驾驶辅助系统,娱乐系统,混合动力、电动和动力总成系统,以及车身电子元件和照明系统。在工业领域,针对工厂自动化、电机驱动及控制、楼宇自动化、电网基础设施以及电力输送等应用,TI的创新也给这些工业设计带来更大的便利性。

关于低EMI更多信息,感兴趣的用户可以浏览TI的官网资源,这些资源不仅涵盖了TI帮助客户解决EMI难题的方法,还涵盖了一些低EMI的电源设计文章和参考设计。Cecelia Smith女士最后表示:“我们还提供各种资源和培训,帮助工程师缩短电源设计周期以及为工程师在每个电源的设计阶段里提供更有效的帮助。”

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