将汽车环境中的 EMI 降至最低第二部分

解决这些 EMI 问题的新方法

解决 EMI 问题的可靠方法是对整个电路使用屏蔽盒。当然，这增加了成本，增加了所需的电路板空间，使热管理和测试更加困难，并引入了额外的组装成本。另一种常用的方法是减慢开关沿。这具有降低效率、增加最小开启、关闭时间及其相关的死区时间的不良影响，并损害潜在的电流控制回路速度。

凌力尔特最近推出的 LT8614 Silent Switcher 稳压器无需使用屏蔽盒即可提供所需的效果，因此消除了上述缺点。LT8614 还具有 仅为 2.5µA 工作电流的世界级低 I Q。这是设备在无负载调节时消耗的总电源电流。

其超低压差仅受内部顶部开关的限制。与替代解决方案不同，LT8614 的 R DSON不受 最大占空比和最小关断时间的限制。该器件在压差中跳过其关断周期，仅执行所需的最小关断周期，以保持内部顶部开关升压级电压保持不变，如图 6 所示。

同时，最小工作输入电压典型值仅为 2.9V(最大值为 3.4V)，使其能够在器件处于压差状态时提供 3.3V 电压轨。LT8614 在大电流下具有比 LT8610/11 更高的效率，因为它的总开关电阻更低。它还可以同步到工作在 200 KHz 至 3MHz 的外部频率。

交流开关损耗很低，因此它可以在高开关频率下以最小的效率损耗运行。在对 EMI 敏感的应用中，例如在许多汽车环境中常见的应用中，可以实现良好的平衡，并且 LT8614 既可以在 AM 频带以下运行以实现更低的 EMI，也可以在 AM 频带以上运行。在具有 700 kHz 工作开关频率的设置中，标准 LT8614 演示板不会超过 CISPR25，Calls 5 测量中的本底噪声。

为了将 LT8614 Silent Switcher 技术与另一款当前最先进的开关稳压器进行比较，我们针对 LT8610 对该器件进行了测量。测试是在 GTEM 单元中进行的，在两个部件的标准演示板上使用相同的负载、输入电压和相同的电感器。

可以看出，与 LT8610 已经非常出色的 EMI 性能相比，使用 LT8614 Silent Switcher 技术可实现高达 20dB 的改进，尤其是在更难以管理的高频区域。这实现了更简单和更紧凑的设计，其中 LT8614 开关电源与整体设计中的其他敏感系统相比需要更少的滤波。

在时域中，LT8614 在开关节点边缘表现出非常良性的行为。即使在 4ns/div 时，LT8614 Silent Switcher 稳压器也显示出非常低的振铃。LT8610 具有良好的阻尼振铃，但与 LT8614(在 Ch2 中)相比，可以看到存储在热环路中的能量更高。

除了适用于汽车环境的 42V 绝对最大输入电压额定值外，它们的压差行为也非常重要。通常需要在冷启动情况下支持关键的 3.3V 逻辑电源。在这种情况下，LT8614 Silent Switcher 稳压器保持了 LT861x 系列接近理想的行为。LT8610/11/14 器件可在低至 3.4V 的电压下工作并在必要时立即开始跳过周期，而不是采用更高的欠压闭锁电压和最大占空比钳位。这会导致理想的 dropout 行为。

LT8614的低最小开机时间为30ns，即使在高开关频率下也能实现较大的降压比。因此，它可以提供逻辑核心电压从输入到42伏。众所周知，汽车环境的 EMI 考虑需要在初始设计过程中仔细考虑，以确保系统完成后它们能够通过 EMI 测试。到目前为止，还没有确定的方法可以保证通过选择正确的电源 IC 可以轻松实现这一目标。由于 LT8614 的推出，这种情况现在已经改变。这款 LT8614 Silent Switcher 稳压器将当前最先进的开关稳压器的 EMI 降低了 20dB 以上，同时提高了转换效率，没有任何缺点。在 30MHz 以上的频率范围内，EMI 提高了 10 倍，而不会影响相同电路板面积的最小开关时间或效率。这是在没有特殊组件或屏蔽的情况下完成的，代表了开关稳压器设计的重大突破。这正是一种突破性的产品，可以让汽车系统设计人员将他们的产品提升到一个新的噪声性能水平。