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现代消费者比以往任何时候都更热衷于追求和接受新鲜技术。随着对智能手机、智能手表、平板电脑和可穿戴健身手环等设备进行更新,他们对每一代新产品的性能预期也都会提升。他们不仅要求功能增强,而且期望设备变得更小、更快,运行时间也要比前代产品更长。

虽然这种对最新产品的强烈欲望推动了科技公司的业务发展,但它也对负责新设计的工程师们带来了挑战。为了创建高密度电路并增加运行时间,效率也必须提高。然而,随着设计中的电子元器件变得越来越小型化和密密麻麻,在电磁干扰(EMI)相关问题上不偷工减料就显得愈发重要。

电源转换

所有的便携式设备都有一个共同点,就是它们都由某种形式的电池供电。然而,来自电池的电压不太可能直接为构成产品设计核心的半导体器件所用,因此需要对其进行转换,将电压变换(并稳定)到正确的水平。

所谓的“降压”转换器已经变得非常流行——它为将电池电压转换为稳定的半导体电源提供了一种简单且更有效的方式。降压转换器通过“斩断”来自电池的直流电压来改变电平,但是此举有可能引入EMI相关问题。

电源转换器设计中的EMI辐射抑制方法探讨

虽然EMI话题可能非常复杂,但设计人员在设计大多数降压转换器时有许多问题都应当关注:

· 电流回路的布局

· 元器件放置

· 输出纹波电压

· 输入电容器的选择

· 辐射EMI抑制

为了减小电源转换器和相关磁性器件的尺寸,设计人员通常会使用更高的开关频率。然而,随着电流变化率(di/dt)的增加,产生EMI的可能性也会增加。为了最大限度地减少这些影响,了解电流如何在元器件之间流动就非常重要。一旦清楚地了解了电流路径,设计人员就应确保所有的返回电流路径,尤其是接地走线,尽可能短并且低阻抗。