28 rokov na trhu
Zastúpenie v 7 krajinách
Zákazníci z vyše 100 krajín
Podpora od vývoja až po výrobu
ANALOG DEVICES / LINEAR TECH

Využite výhody architektúry Silent Switcher

EMCpower managementSynchronous buck regulator

Architektúra „Silent Switcher“ firmy Linear Technology výrazným spôsobom znižuje EM emisie.

Ako to funguje?
Architektúra „Silent Switcher“ prvej generácie použitá v obvodoch LT8614, LT8640, LT8641 znižuje EM emisie pomocou:
1. návrhu internej štruktúry obvodu a optimálnym rozmiestnením vývodov na puzdre
2. dobre kontrolovanými nábežnými a dobežnými hranami
3. správnym návrhom plošného spoja, ktorý minimalizuje plochy „horúcich slučiek“ na doske plošných spojov (DPS)
4. minimalizáciou impedancie GND na DPS
5. rozprestretím spektra moduláciou spínacej frekvencie

Vylepšená verzia, „Silent Switcher 2“ použitá v obvodoch LT8609S, LT8640S, LT8643S, LT8645S ide ešte ďalej:
1. interná štruktúra obsahuje zemnú plochu a namiesto drôtikov prepojujúcich čip a vývody puzdra sú použité medené stĺpce
2. integruje kondenzátory pripojené k vývodom BST a INTVcc čím ešte viac minimalizuje plochy „horúcich slučiek“
Ako súvisia nábežné/dobežné hrany so spektrom signálu?
Ďalším zdrojom vysokofrekvenčnej (vf) energie je zakmitávanie na hranách. Priebeh napätia v spínacom uzle môže vyzerať takto:

ale aj takto:
Doba nábehu a dobehu je rádovo v ns, napriek tomu už prvý obvod tejto série, LT8614 má hrany takmer bez zákmitov. Čím strmšie sú hrany, tým viac vysokofrekvenčných zložiek signál obsahuje. Čím je frekvencia vyššia, tým kratšiu anténu potrebujeme pre efektívne vyžarovanie. Anténu do obvodu nepridávame úmyselne, ale mnoho štruktúr ktoré používame ako časti systému a DPS sú antény.
Vyžarovanie zo spínaného regulátora
Vyžarovanie sa vyskytuje v rozdielovom a súhlasnom móde.
Rozdielový mód vyžarovania je výsledkom normálnej funkcie obvodu a je spôsobený prúdom tečúcim v slučkách tvorených vodičmi v obvode. Slučky fungujú ako malé slučkové antény a vyžarujú hlavne magnetické polia. Hoci sú tieto slučky potrebné pre činnosť obvodu, pre minimalizáciu vyžarovania musí byť ich veľkosť a plocha v procese návrhu kontrolované.
Súhlasný mód vyžarovania je výsledkom parazitných prvkov v obvode a je spôsobený úbytkom napätia na vodičoch. Prúd tečúci cez impedanciu GND vytvára úbytky napätia. Keď sú k systému pripojené káble, sú budené súhlasným potenciálom GND a formujú antény, ktoré vyžarujú hlavne elektrické polia. Parazitné prvky nie sú úmyselne pridané do systému alebo uvedené v dokumentácii, preto je porozumenie a kontrola súhlasného vyžarovania často ťažšia.
Prečo minimalizovať plochu „horúcich slučiek“?
Pri zopnutom spínači S1 (po rozopnutí S1 a zopnutí S2) tečie prúd v červenej (modrej) a zelenej slučke. di/dt v červenej a modrej slučke je obmedzené indukčnosťou cievky. Priebeh prúdu je jednosmerný so superponovanou trojuholníkovou zložkou. di/dt v zelenej slučke je obmedzené iba parazitnými indukčnosťami a je podstatne väčšia ako v červenej alebo modrej slučke. Zelená slučka je našou „horúcou slučkou“. Cds na obrázku je kapacita medzi D-S MOSFET tranzistorov S1 a S2.


Ďalšou „horúcou slučkou“ je boost obvod.
Prúd tečúci „horúcou slučkou“ vytvára slučkovú anténu. Pre slučku s obvodom menším ako ¼ vlnovej dĺžky je maximálne intenzita elektrického poľa E rovnobežná so slučkou.

E=K1 f2 A I_dm
• f – spínacia frekvencia a jej harmonické zložky
• I_dm – prúd tečúci v slučke
• A – plocha slučky

Keď skombinujeme obálku spektra pravouhlého signálu s frekvenčnou charakteristikou slučkovej antény (f2 -> 20 log f2 = 40 log f => 40db/dec) dostaneme obálku vyžarovaných EM emisií v rozdielovom móde.


Obálka platí pre rozsah frekvencií kde je obvod slučky menší ako ¼ vlnovej dĺžky.

Príklad: Pre frekvenciu 1GHz (horný limit pre meranie vyžarovania počas EMC testov) je vlnová dĺžka vo vzduchu Lambda=c/f=3e8/1e9=0,3m => Lamdba/4=75mm. Obvod slučky na DPS je typicky menší ako 75mm, pre túto anténu teda platí horeuvedená obálka.

Strmé dobežné/nábežné hrany sú potrebné pre činnosť obvodu, jediným spôsobom ako minimalizovať vyžarovanie je zmenšenie plochy A správnym návrhom plošného spoja.
Prečo minimalizovať impedanciu GND?
Prúdy tečúce po GND na DPS vytvárajú úbytok napätia. So zvyšujúcou sa frekvenciou impedancia stúpa v dôsledku indukčnosti spojov. K takejto GND stačí pripojiť anténu a problém s EMC je tu.

Intenzita elektrického poľa krátkeho dipólu je E = K2 f L I_cm

• f – spínacia frekvencia a jej harmonické zložky
• I_cm – prúd tečúci v slučke
• L – dĺžka dipólu
Keď skombinujeme obálku spektra pravouhlého signálu s frekvenčnou charakteristikou antény dostaneme obálku vyžarovaných súhlasných EM emisií.
Porovnaním obálky vyžarovania pre rozdielový a súhlasný mód by sa mohlo zdať, že súhlasný mód vyžarovania je pravdepodobnejšie problémom pri nízkych frekvenciách a rozdielový mód pri vysokých frekvenciách.


Ak má byť rozdielový mód vyžarovania vytvoriť rovnakú intenzitu elektrického poľa ako súhlasný potom K1 f2 A I_dm = K2 f L I_cm. Ak vyjadríme pomer I_dm/I_cm dostaneme

I_dm/I_cm=K2 L/ K1 f A = 48e6 L/f A [Henry W. Ott, Electromagnetic Engineering Compatibility]

pre f=100MHz, obvod slučky 40mm => A=127,3mm2=127,3e-6m2, dĺžka kábla (anténa) 1m je I_dm/I_cm= 3770

Inými slovami, súhlasný mód vyžarovania je podstatne efektívnejší ako rozdielový mód.
Na úrovni DPS je možne obmedziť vyžarovanie minimalizáciou impedancie GND.
Ako nám pomôže rozprestretie spektra?
Napájacie zdroje neprejdú cez EMC testy nie preto, žeby generovali príliš mnoho rušenia, ale preto, lebo energia je sústredená v úzkom frekvenčnom pásme okolo harmonických násobkov spínacej frekvencie. Frekvenčná modulácia spínacej frekvencie nemení celkové množstvo energie, ale rozprestrie ju do frekvenčného pásma širšieho ako je šírka vstupného filtra spektrálneho analyzátora používaného pri EMC meraniach. Obvody „Silent Switcher“ modulujú spínaciu frekvenciu v rozsahu približne 20% trojuholníkovým signálom. Na obrázku je spektrum generované obvodom LT8640.
Pre viac informácií o produktoch značky Linear Technology nás prosím kontaktujte na adrese info@soselectronic.sk

Vlastnosti:

  • Ultra nízke EM emisie
  • Modulácia spínacej frekvencie rozprestretým spektrom
  • Účinnosť do 95% pri 1MHz, do 94% pri 2MHz
  • Široký rozsah vstupného napätia: 3V až 65V (LT8641, LT8645S), 3,4 až 42V (LT8614, LT8640, LT8609S, LT8640S, LT8643S)
  • Výstupné prúdy: LT 8609S 2A, LT8641 3,5A LT8614 4A, LT8640 5A, LT8640S a LT8643S 6A, LT8645S 8A
  • Navrhnuté v súlade s AEC-Q100: LT8609S, LT8641, LT8640, LT7640S, LT8645S.

Nezmeškajte takéto články!

Páčia sa Vám naše články? Nezmeškajte už ani jeden z nich!
Nemusíte sa o nič starať, my zabezpečíme doručenie až k Vám.


Hlavné produkty


LT8612IUDE#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8612IUDE#PBF

42V 6A Synchronous Step-Down Regulator QFN28

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 167481
na sklade 142 ks
1 ks+
2 ks+
5 ks+
61 ks+
10,40 €
10,10 €
9,63 €
7,56 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

LT8641EUDC#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8641EUDC#PBF

Synchrónny buck regulátor 65V/3,5A QFN18

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 235441
Zobraziť orientačnú cenu
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Vyžiadať cenu

LT8641IUDC#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8641IUDC#PBF

Synchronous Buck regulator 65V/3,5A QFN18

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 265374
na sklade 182 ks
1 ks+
2 ks+
10 ks+
91 ks+
8,38 €
7,91 €
6,92 €
5,82 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

Doplňujúce produkty


LT8609SEV#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8609SEV#PBF

Synchrónny buck regulátor 42V/2A LQFN16

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 287164
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Vyžiadať cenu

LT8609SIV#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8609SIV#PBF

Synchrónny buck regulátor 42V/2A LQFN16

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 287165
na sklade 197 ks
1 ks+
2 ks+
10 ks+
624 ks+
6,35 €
5,99 €
5,52 €
4,19 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

LT8640EUDC-1#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8640EUDC-1#PBF

Synchronous Buck regulator 42V/5A QFN18

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 265378
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Vyžiadať cenu

LT8640EUDC#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8640EUDC#PBF

Synchronous Buck regulator 42V/5A QFN18

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 265380
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Vyžiadať cenu

LT8640IUDC-1#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8640IUDC-1#PBF

Synchronous Buck regulator 42V/5A QFN18

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 265381
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Vyžiadať cenu

LT8640IUDC#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8640IUDC#PBF

Synchronous Buck regulator 42V/5A QFN18

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 265382
na sklade 60 ks
1 ks+
2 ks+
10 ks+
91 ks+
7,92 €
7,48 €
6,89 €
5,50 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

LT8640SEV#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8640SEV#PBF

Synchrónny buck regulátor 42V/6A LQFN24

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 287166
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Vyžiadať cenu

LT8640SIV#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8640SIV#PBF

Synchrónny buck regulátor 42V/6A LQFN24

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 264762
na sklade 87 ks
1 ks+
2 ks+
10 ks+
540 ks+
8,34 €
7,87 €
6,89 €
5,59 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača

LT8643SEV#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8643SEV#PBF

Synchrónny buck regulátor 42V/6A LQFN24

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 287172
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Vyžiadať cenu

LT8643SIV#PBF ANALOG DEVICES / LINEAR TECH  
LT8643SIV#PBF

Synchrónny buck regulátor 42V/6A LQFN24

Spínané regulátory napätia

Obj. číslo: 287173
na sklade 41 ks
1 ks+
2 ks+
10 ks+
540 ks+
8,34 €
7,87 €
6,89 €
5,59 €
Objednávam:
  • Vložiť do košíka
  • Vyžiadať cenu
  • Pridať k obľúbeným
  • Sledovať produkt
  • Pridať produkt do porovnávača
Súbory cookie nám pomáhajú poskytovať služby. Používaním našich služieb vyjadrujete súhlas s používaním súborov cookie.
OK Viac info