Vítejte, dnes je
pondělí
23.
prosinec 2024
Odborný časopis a portál zaměřený na vývoj a výrobu elektroniky Pokud v souvislosti s auty hovoříme o znečištění, máme tím nejčastěji na mysli emise produkované spalovacími motory. Rozhodně však nebudou jediné. Vývojáři si totiž musí bedlivě hlídat i nežádoucí projevy palubních elektronických systémů vystupující na povrch ve frekvenčním spektru.
42V synchronně snižující DC/DC kontroléry vhodné do automobilového průmyslu, které ve společnosti Texas Instruments představili letos v dubnu [1], stojí před náročným úkolem. Mají totiž dohromady s vnějšími tranzistory nejen spínat, ale ještě přitom pamatovat na vlastní „čistotu“. Zdánlivě protichůdné požadavky hodlá výrobce v rámci fyzikálních možností vyřešit vestavěným aktivním filtrem pro potlačení elektromagnetických interferencí, tedy myšleným blokem AEF (Active EMI Filter), společně s technologií DRSS (Dual-Random Spread-Spectrum).
S integrovanými obvody LM25149-Q1, ale také LM25149, proto ve výsledku dokážeme zmenšit velikost vnějšího filtru EMI na polovinu a dále přitom napříč různými kmitočtovými pásmy omezit u spínaného zdroje napájení rušení šířené po vedení až o 55 dBμV. Je tedy na vývojářích, kterou cestou se nakonec vydají – jedna již tradičně povede přes rostoucí velikosti dodatečných pasivních filtrů, zatímco druhá vsadí spíše na novou rodinu snižujících DC/DC kontrolérů. Potřebujete vyhovět příslušným standardům a zároveň si na čtyřech kolech polepšit i s hustotou výkonu? V tom případě pokračujte dále ve čtení.
Nejpřísnější požadavky nám v této souvislosti definuje norma CISPR 25, Class 5. Snižující kontroléry LM25149-Q1 a LM25149 od Texasu proto vyráží do boje a rušení šířené po vedení díky svému bloku AEF nejen sledují, ale v rámci nižších frekvencí od 150 kHz až do 10 MHz rovněž i tlumí. Jak vyplývá ze schématu zapojení na obr. 2, systém zde na vstupním napětí registruje jakékoli přítomné rušení či zvlnění a dále na ně reaguje fázově posunutým signálem, takže je možné vliv nežádoucích složek účinně potlačovat. K tomu slouží vývody označené jako SENSE a INJ. V porovnání s návrhem, kterému zmíněný aktivní filtr zakážeme, lze proto na spínacím kmitočtu 440 kHz dosáhnout zlepšení až o 50 dBμV, resp. až o 20 dBμV, budeme-li dále srovnávat s řešením stavějícím na typické pasivní filtraci. Díky modulační technologii DRSS si pak můžete v obou případech přičíst k dobru dalších 5 dBμV. Zapojení citlivá na elektromagnetické interference dokážou navíc těžit i ze synchronizace s vnějším taktem, dostupné pro oba integrované obvody.
Na součástkách v pouzdrech typu VQFN s rozšířenou tepelnou působností napočítáte 24 vývodů a naměříte 3,5 × 5,5 mm. Při odběru jednoho tisíce kusů výrobce slibuje ceny již od 1,2 dolaru, vývojovou desku a širší dostupnost počínaje posledním čtvrtletím tohoto roku. V plánu jsou rovněž vývodově kompatibilní verze obou kontrolérů, které snesou napětí až 80 V.
[1] Tisková zpráva, https://news.ti.com/industrys-first-dcdccontrollers-with-an-integrated-active-emi-filter-enableengineers-to-achieve-smallest-low-emi-power-designs
[2] Obvody LM25149-Q1, https://www.ti.com/product/LM25149-Q1
