Jak to działa?
Pierwsza generacja architektury „Silent Switcher” wykorzystana w układach scalonych LT8614, LT8640, LT8641 zmniejsza emisję zakłóceń elektromagnetycznych poprzez:1. specjalnie opracowaną strukturę wewnętrzną układu i optymalne rozmieszczenie pinów
2. odpowiednie sterowanie narastaniem i opadaniem krawędzi
3. odpowiedni projekt płytki drukowanej (PCB) minimalizujący obszary pętli
4. minimalizację impedancji GND na płytce PCB
5. modulację częstotliwości o szerokim widmie
Ulepszona wersja „Silent Switcher 2” zaimplementowana w układach scalonych LT8609S, LT8640S, LT8643S, LT8645S ma jeszcze więcej zalet:
1. Układ zawiera wewnętrzną płaszczyznę uziemienia i wykorzystuje miedziane słupki zamiast połączeń drutowych
2. Układ wykorzystuje wewnętrzne kondensatory podłączone do pinów BST i INTVcc na potrzeby dalszego minimalizowania obszarów pętli.
Jaki związek ma narastanie i opadanie krawędzi z widmem sygnału?
![](https://www.soselectronic.com/novinky/obr/obr2105_pf19119744077.jpg)
![](https://www.soselectronic.com/novinky/obr/obr2105_p7ffa93fd76c9.jpg)
![](https://www.soselectronic.com/novinky/obr/obr2105_pf0f27c939676.jpg)
![](https://www.soselectronic.com/novinky/obr/obr2105_p005682117618.jpg)
Emisja z przetwornicy napięcia
Emisja promieniowania może wystąpić zarówno jako składowa różnicowa, jak i składowa wspólna.Emisja jako składowa różnicowa jest wynikiem normalnej pracy układu i pochodzi od prądu płynącego wokół pętli uformowanych przez przewody w układzie. Pętle te działają jak małe anteny pętlowe emitujące głównie pola magnetyczne. Pomimo, że te pętle sygnałowe są niezbędne, aby zapewnić działanie układu, ich wielkość i powierzchnia muszą być kontrolowane w trakcie projektowania w celu zminimalizowania emisji promieniowania.
Emisja jako składowa wspólna jest wynikiem zakłóceń w obwodzie i powstaje wskutek spadku napięcia w przewodach. Prąd przepływający przez impedancję uziemienia powoduje spadek napięcia. Przewody podłączone do układu wzbudzane są przez potencjał masy składowej wspólnej, tworząc anteny, które emitują głównie pola elektryczne. Ponieważ te impedancje pasożytnicze nie są celowo dodawane do układu lub wymienione w dokumentacji, emisja składowej wspólnej jest często trudniejsza do zrozumienia i kontroli.
Dlaczego należy zminimalizować obszar pętli?
![Skorzystaj z zalet architektury „Silent Switcher”](https://www.soselectronic.com/novinky/obr/obr2105_pd611778f26f0.jpg)
![Skorzystaj z zalet architektury „Silent Switcher”](https://www.soselectronic.com/novinky/obr/obr2105_pf9823558be88.jpg)
E=K1 f2 A I_dm
• f – częstotliwość przełączania i jej harmoniczne
• I_dm – prąd płynący w pętli
• A – obszar pętli
Gdy połączymy obwiednię widma sygnału trapezoidalnego z charakterystyką częstotliwościową anteny pętlowej (f2 -> 20 log f2 = 40 log f => 40db/dec) otrzymamy obwiednię emisji promieniowania składowej różnicowej.
![Skorzystaj z zalet architektury „Silent Switcher”](https://www.soselectronic.com/novinky/obr/obr2105_p20aa0a61e7f8.jpg)
Obwiednia dotyczy zakresu częstotliwości, w którym obwód pętli jest mniejszy niż ¼ długości fali.
Przykład: Długość fali dla częstotliwości 1Ghz (górna granica pomiaru emisji podczas testów EMC), czyli Lambda=c/f=3e8/1e9=0,3m => Lamdba/4=75mm. Obwód pętli na PCB jest zazwyczaj mniejszy niż 75mm, dlatego obwiednia emisji promieniowania składowej różnicowej dotyczy takiej pętli.
Dlaczego należy minimalizować impedancję GND?
Prąd płynący przez impedancję GND tworzy spadki napięcia. Wraz ze wzrostem częstotliwości wzrasta również impedancja z powodu indukcyjności ścieżek GND. Po podłączeniu anteny do GND, powstaje problem emisji EMC. Antena taka możne być krótkim dipolem.Natężenie pola elektrycznego E = K2 f L I_cm
• f – częstotliwość przełączania i jej harmoniczne
• I_cm – prąd anteny
• L – długość anteny
Gdy połączymy obwiednię widma sygnału trapezoidalnego z charakterystyką częstotliwości anteny, otrzymamy obwiednię emisji promieniowania składowej wspólnej.
![](https://www.soselectronic.com/novinky/obr/obr2105_pb5c3a79b53ad.jpg)
Jeżeli natężenie pola elektrycznego wytwarzane przez emisję składowej różnicowej jest takie samo, jak w składowej wspólnej, K1 f2 A I_dm = K2 f L I_cm. Dzieląc I_dm/I_cm otrzymujemy:
I_dm/I_cm=K2 L/ K1 f A = 48e6 L/f A [Henry W. Ott, Electromagnetic Engineering Compatibility]
Dla f=100MHz, obwód pętli 40mm => A=127,3mm2=127,3e-6m2, i długości przewodu (anteny) 1m I_dm/I_cm= 3770
Innymi słowy, mechanizm emisji składowej wspólnej jest znacznie bardziej skuteczny niż mechanizm emisji składowej różnicowej.
Aby zminimalizować emisję składowej wspólnej musimy zminimalizować impedancję GND.
W jaki sposób zadziała rozszerzone widmo?
![](https://www.soselectronic.com/novinky/obr/obr2105_p2bf63dbd9e18.jpg)
W celu uzyskania dodatkowych informacji na temat produktów firmy Linear Technology, prosimy o kontakt pod adresem info@soselectronic.pl
- Ultraniski poziom emisji elektromagnetycznych
- Szerokopasmowa modulacja częstotliwościowa
- Sprawność do 95% przy 1 MHz, do 94% przy 2 MHz
- Szeroki zakres napięcia wejściowego: 3V do 65V (LT8641, LT8645S), 3,4 do 42V (LT8614, LT8640, LT8609S, LT8640S, LT8643S)
- Natężenia wyjściowe: LT 8609S 2A, LT8641 3,5A LT8614 4A, LT8640 5A, LT8640S i LT8643S 6A, LT8645S 8A
- Zaprojektowane zgodnie z normą AEC-Q100: LT8609S, LT8641, LT8640, LT7640S, LT8645S
Czy spodobały Ci się nasze artykuły? Nie przegap żadnego! Zajmiemy się wszystkim za Ciebie i chętnie sami Ci je dostarczymy.