最大限度地提高电源性能并最大限度地减少排放

接线图 2024年01月26日 10:48 170 admin

使用高频开关稳压器时，汽车电源的良好 PCB 布局将提供干净的输出电源，并节省在电磁干扰 (EMI) 室中调试发射问题的时间。本应用笔记介绍了如何布局MAX16903/MAX16904开关稳压器，以最大限度地提高性能并最大限度地减少辐射。
　　简介
　　当使用MAX16903/MAX16904等高频开关稳压器时，汽车电源良好的PCB布局将提供干净的输出电源，并节省在电磁干扰(EMI)室中调试发射问题的时间。本应用笔记以 MAX16903 和 MAX16904 为例，概述了电路的一些关键设计问题，其中优化布局可带来最大好处。
　　总体布局指南
　　1. 最小化输入电容器 (C3)、电感器 (L1) 和输出电容器 (C2) 的走线环路面积。
　　2. 将 BIAS 输出电容器 (C4) 尽可能靠近引脚 13 (BIAS) 和引脚 14 (GND) 放置，引脚和电容器之间不存在任何过孔。这是 IC 的模拟电源；该连接上的任何电感都会增加 BIAS 电源上的噪声，进而增加 LX 输出上的抖动。
　　3. 较短的走线优于较宽的走线。
　　优化AC-DC电流路径
　　为了最大限度地减少辐射，MAX16903/MAX16904无源元件的布局至关重要。存在电流阶跃变化的路径被认为是交流电流路径，并且可以通过消除开关周期的开和关部分上电流流动的路径来看到它们。在 ON 和 OFF 周期期间有电流流过的路径被视为直流电流路径。
　　交流电流路径
　　MAX16903同步DC-DC转换器在开关电流路径中直接具有三个无源元件(C2、C3和L1)。这三个组件对排放和设备性能影响最大。图 1 和图 2 显示了 ON 和 OFF 周期期间的开关电流路径；图 3 显示了这两条电流路径之间的差异，其中 di/dt 最高。优化组件C3的布局是最优先的，其次是优化L1和C2。

最大限度地提高电源性能并最大限度地减少排放第1张

最大化电源性能和最小化排放

最大限度地提高电源性能并最大限度地减少排放第2张

　　PMOS 开启时 OUT2 电流

最大限度地提高电源性能并最大限度地减少排放第3张

最大化电源性能和最小化排放

　　DMOS 开启时 OUT2 电流
　　最大化电源性能和最小化排放_
　　OUT2 交流电流显示差异
　　升压交流电流路径　　MAX16903/MAX16904 DC-DC转换器采用高边DMOS器件，需要高于LX引脚(DMOS源)5V的电源电压。为了生成该电压，在 LX 和 BST 引脚之间连接了一个升压电容器（图 4）。在 DMOS 关闭周期期间，升压电容器 (C1) 由 5V 偏置调节器充电。BIAS 输出还用于为误差放大器供电。因此，重要的是 BIAS 尽可能保持安静，以消除对误差放大器电路产生负面影响的过量噪声。实现这一点的最佳方法是最大限度地减小 C4 和 MAX16903/MAX16904 之间的连接电感。因此，将 C4 尽可能靠近引脚 14 (GND) 和引脚 13 (BIAS)，而不添加任何过孔。

　　最大限度地提高电源性能并最大限度地减少排放第4张