当涉及到开关稳压器及其电磁兼容性(EMC)时,总是会说到热回路。尤其是优化印刷电路板上的走线布局时,更是离不开这个论题。但热回路究竟指的是什么?
开关稳压器中需求不断开关电流。这些电流一般比较大。每逢电流活动时,会发生磁场。假如快速开关大电流,就会发生交变磁场。此外,假如开关电流时,途径中存在寄生电感,就会发生电压失调。电流会容性耦合到相邻的电路部件中,并添加电源的噪声辐射。综上所述,咱们能够说开关电流是导致开关形式电源发生噪声的主要原因。图1显现了简化的降压转换器拓扑结构。一切存在接连电流的线路都用蓝色表明。一切快速开关电流的线路都用赤色表明。
图1.具有接连电流的线路用蓝色表明,存在开关电流的线路用赤色表明。
图1中的赤色线路是要害线路。它们看起来像一个电流回路,因而被称为回路。热回路意味着这个回路特别要害,由于它涉及到快速开关电流。假如咱们仔细观察这个回路,能够看到图1中的赤色回路历来没有实在的电流流过,这个由于两个开关历来不会一起翻开。它仅仅单条线路的组合,在特定时刻会有电流流过,在其他时刻则没有电流流过。在图2中,各连接线路旁的箭头表明电流活动的方向。一起,经过指定的符号表明电流流过的时刻。在其他时刻,没有电流流经该导体。
表1显现图2中的每条赤色线路何时传导电流,何时不传导电流。在降压稳压器占空比周期的敞开时段,高压侧开关敞开,低压侧开关封闭,咱们看到电流从输入电容流出,经过高压侧开关,可是没有电流流经低压侧开关。在占空比周期的封闭时段,电流经过低压侧开关(从地到开关节点),其他三条赤色线路则没有电流流过。
表1.高压侧和低压侧开关状况与降压稳压器占空比周期之间的联系
从图2中很简单看出,热回路并不是一个独立的电流回路,而是由两个实在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显现电路所根据的实践电流回路。一个电流回路显现为蓝色,另一个显现为绿色。在这些完好的电流回路之间,的确会重复呈现开关操作;可是,在某些线路中,两个电流回路中的电流活动方向相同,因而会叠加构成接连电流,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践电流回路。
开关稳压器的热回路因开关稳压器的拓扑结构而异。其规划应尽或许窄小紧凑,以削减噪音发生和传达。ADI公司供给的Silent Switcher® 2技能经过将输入电容集成到IC封装,尽或许缩小要害热回路。一起,将热回路分红两个对称的形状,能够发生两个极性相反的磁场,然后大幅抵消辐射噪声。Power by Linear供给的LT8609S 便是™选用这种技能的开关稳压器。
作者简介
Frederik Dostal曾就读于德国纽伦堡埃尔兰根大学微电子学专业。他于2001年开端作业,进入电源办理事务,曾担任各种使用工程师职位,并在亚利桑那州凤凰城作业了4年,担任开关形式电源。他于2009年参加ADI公司,并在慕尼黑ADI公司担任电源办理现场使用工程师。