电源管理的开关频率与电磁干扰之间的平衡-电子工程世界

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好的功率转换器除了要有较高的开关频率之外，也要顾及系统的转换效率及电磁干扰。各方面都要兼顾，力求取得适当的平衡。开关频率越高，电源开关、整流器及控制电路的开关损耗便会越高。以模块式DC/DC转换器来说，只要提高开关频率便可采用较小的滤波器及能源存储元件，这是提高开关频率的好处。但以采用硬开关的系统来说，电源管理芯片的高频信号会出现较多谐波，令芯片与散热器或供电层之间的杂散电容出现大量位移电流。这些位移电流甚至会流入变压器的线圈电容，最后甚至会造成共模干扰。

采用DC/DC转换器的控制与驱动系统来说，工程师设计集成电路及其封装时，已考虑到砖块转换器的结构而做出适当的调节。以电路的设计来说，更高的技术集成度、板上高电压稳压器、更高时钟频率以及可编程压摆率的低射穿驱动器都适合新一代的设计采用。散热是设计电源管理IC需要面对的主要问题。电源管理IC内置的驱动器、稳压器通道晶体管以及电源开关都设于裸片的外围，紧贴焊盘。这些内置芯片及晶体管进行操作时，热能会传遍整颗裸片，形成一幅由不同等温线组成的热能“分布图”。若不同的晶体管分别设于不同的等温线之上，部分次电路便会在性能上受到影响。集成电路的线路布局必须做出调整，例如，芯片正常操作时，不同晶体管在同一时间内都处于相同的温度之下，但要取得这样的效果并不容易。电源管理IC的缩微图显示部分芯片经常采用交叉耦合的设计，以便可以在初期阶段减少热能的耗散量。

无引线导线封装是一种有导线的芯片级封装，其优点是可以提高芯片的速度，降低热阻以及占用较少印刷电路板的板面空间。由于这种封装具有体积小巧且外型纤薄的优点，因此最适用于设有模块式DC/DC转换器、元件较为密集的多层式印刷电路板。

LLP 封装有如下的优点：低热阻；较少寄生电子响应；可以充分利用电路板板面空间，以支持更多其他功能；封装纤薄、轻巧。

集成电路的封装设计过程涉及很多繁复的工序，例如要为散热及机械系统建立模型，以便进行测试；此外，进入生产及测量阶段之后，裸片上的实际测量数字或模拟图所示的热能分布数字必须与有限接线电路模型互相比较。针对设于新封装内的测试裸片，测量其二极管的正向压降，可取得裸片的实际测量数字。很多不同的远程二极管温度传感器芯片都采用这种经过长期测试、证实有效的技术，以便能够为新一代的微处理器、数字信号处理器及数字特殊应用集成电路提供更可靠的防护。也可利用测试裸片内置的一个或多个二极管将热能传入，以核实裸片的热特性。

关键字：电源管理开关频率电磁干扰编辑：探路者引用地址：电源管理的开关频率与电磁干扰之间的平衡

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