ZHCAF67 March 2025 TMCS1126 , TMCS1126-Q1 , TMCS1133 , TMCS1133-Q1
為了實現上述目標,現代電源中的開關頻率和壓擺率不斷提高。過去,開關頻率保持在低于 100kHz 的水平,因為開關頻率增加會直接導致系統中的開關損耗增加。但是,軟開關等技術和氮化鎵 FET 等技術使設計人員能夠提高設計人員產品中開關頻率的邊界。此驅動器可減小整個系統所需元件的尺寸。這也導致系統中電壓和電流的邊沿速率增加。但是,這些頻率升高以及現代直流/直流轉換器的整流過程中使用的傳統方波和三角波產生的相應諧波,已經造成了噪聲成為更大問題的情況。此外,許多 IC 都難以獲得極高的壓擺率,這是電力系統的設計有意為之,以便盡可能減少 FET 轉換區域中的開關損耗。
噪聲主要以兩種方式進入電路:通過傳導或通過輻射。傳導噪聲是指通過系統物理傳播的噪聲,例如通過導線、布線或其他導電路徑傳播的噪聲。傳導噪聲的一個示例是由多個受影響器件共享的有噪聲的低電壓電源節點。根據 CISPR 25 汽車標準,該噪聲通常約為 150kHz 至 108MHz(其他產品類型的標準可以改變這些范圍)。輻射噪聲的輻射頻率也要高得多,CISPR 25 汽車標準規定輻射噪聲介于 150kHz 和 5.925GHz 之間。輻射發射往往在空氣中傳播,并且無需與被測器件進行物理接觸就必然會影響系統的變化。
從附近的干擾源到潛在受擾對象的最可能的輻射發射耦合機制是直接通過受擾對象、寄生電感耦合或寄生電容耦合。與互感類似,當產生磁場并耦合到布線中或直接耦合到受擾器件中時,就會發生寄生電感耦合。當相鄰干擾源發射的電場通過寄生電容路徑耦合到布線或受擾設備時,就會發生寄生電容耦合。例如,與非屏蔽信號布線相鄰的高速 GaN FET 開關節點可以通過開關節點和所述信號布線的距離產生的寄生電容進行耦合。雖然不常見,但由于 PCB 布局不佳或存在問題區域(其中布線有效充當天線并將這些信號吸引到布線中),輻射信號也可以通過天線效應傳導到系統中。天線效應通常發生在千兆赫頻率范圍內的諧波時,其中較短的布線長度為發射極頻率波長的 ? 至 ?。
圖 2-1 直觀地展示了從干擾源 傳播到 PCB 上安裝的受擾對象 的這些 EMI 類型。通常,干擾源可以是電感器的高電流環路,也可以是所述電源的高壓開關節點。在這些情況下,由于易受 EMI 影響,多個受擾對象可能會導致性能下降。本應用手冊主要介紹如何減輕 TMCS112x 和 TMCS113x 系列的傳導和輻射發射的影響。