灵魂提问丨热回路究竟是个啥?
开关稳压器中需要不断开关电流。这些电流通常比较大。每当电流流动时,会产生磁场。如果快速开关大电流,就会产生交变磁场。此外,如果开关电流时,路径中存在寄生电感,就会产生电压失调。电流会容性耦合到相邻的电路部件中,并增加电源的噪声辐射。综上所述,我们可以说开关电流是导致开关模式电源产生噪声的主要原因。图1显示了简化的降压转换器拓扑结构。所有存在连续电流的线路都用蓝色表示。所有快速开关电流的线路都用红色表示。
图1.具有连续电流的线路用蓝色表示,存在开关电流的线路用红色表示。
图1中的红色线路是关键线路。它们看起来像一个电流回路,因此被称为回路。热回路意味着这个回路特别关键,因为它涉及到快速开关电流。如果我们仔细观察这个回路,可以看到图1中的红色回路从来没有真正的电流流过,这个因为两个开关从来不会同时打开。它只是单条线路的组合,在特定时间会有电流流过,在其他时间则没有电流流过。在图2中,各连接线路旁的箭头表示电流流动的方向。同时,通过指定的符号表示电流流过的时间。在其他时间,没有电流流经该导体。
表1.高压侧和低压侧开关状态与降压稳压器占空比周期之间的关系
从图2中很容易看出,热回路并不是一个独立的电流回路,而是由两个真实的电流回路组成的虚拟电流回路。
图2.热回路中电流方向不同的各个线路。
图3显示电路所基于的实际电流回路。一个电流回路显示为蓝色,另一个显示为绿色。在这些完整的电流回路之间,确实会反复出现开关操作;但是,在某些线路中,两个电流回路中的电流流动方向相同,因此会叠加形成连续电流,就EMC而言影响不大。这些线路不会被称为热回路。
图3.会导致所谓热回路的实际电流回路。
开关稳压器的热回路因开关稳压器的拓扑结构而异。其设计应尽可能窄小紧凑,以减少噪音产生和传播。ADI提供的Silent Switcher® 2技术通过将输入电容集成到IC封装,尽可能缩小关键热回路。同时,将热回路分成两个对称的形状,可以产生两个极性相反的磁场,从而大幅抵消辐射噪声。ADI Power提供的LT8609S就是采用这种技术的开关稳压器
Silent Switcher® 2 架构:
在任何 PCB 均可实现超低 EMI / EMC 辐射
消除了 PCB 布局敏感性
内部旁路电容器降低了辐射 EMI
任选的扩展频谱调制
宽输入电压范围:3.0V 至 42V
超低静态电流突发模式 (Burst Mode®) 操作:
<2.5μA IQ (调节 12VIN 至 3.3VOUT)
输出纹波 <10mVP-P
高效率 2MHz 同步操作:
>93% 效率 (在 1A,从 12VIN 产生 5VOUT)
2A 最大连续输出,3A 峰值瞬态输出
快速最小接通时间:45ns
可调及可同步频率范围:200kHz 至 2.2MHz
允许使用小的电感器
低压差
峰值电流模式操作
内部补偿
输出软启动和跟踪
小外形 16 引脚 3mm x 3mm LQFN 封装
筒子们,弄明白热回路究竟是啥了没?弄明白了记得评论点赞哈,新一年的幸运互动奖又开始了哦~