电源芯片方案轻松搞定“EMC”
隔离电源在工业自动化、汽车电子、光伏逆变、锂电保护及管理等行业应用广泛。随着这些市场产品创新不断涌现,工程师对更高功率密度、更简洁、更小体积的隔离电源方案提出了新的要求。深圳线易微电子作为一家深耕隔离芯片应用,在国内首先推出磁隔信号链、磁隔驱动等高端隔离芯片的公司,凭借其对隔离应用的深刻理解,推出一系列隔离电源/辅源芯片,为客户在隔离应用上的创新持续赋能。线易微隔离电源/辅源产品序列 定压输入,更小更薄更低EMI 隔离485,隔离CAN,隔离ADC等隔离信号链应用通常在原边有前级通过降压电源提供的稳定电压轨下工作,例如3.3V,5.0V,和12V等常见电压。而副边需要的负载电流则很小,一般仅几十mA。市场上常见的B0505S-1W或者B1205S-1W的隔离电源模块虽然功能满足需求,但是插件模块本身的高度(约14mm),和厚度(约6mm),制约了工程师在很多空间紧凑的环境下使用隔离电源。使用超薄变压器CMT38G5N的定压隔离电源(12V转5V) 线易微提供CMP65xx和CMP67xx系列的定压输入隔离电源,为3.3V-30V输入电压的隔离电源提供更小更薄的选择,同时提供具有竞争力的性价比。线易微电子的定压方案控制芯片采用厚度仅为1.25mm的SOT235/SOT236封装或厚度3.3mm的SOP8封装;搭配CMT3xxx系列超薄贴片变压器,变压器的厚度(3.3mm)甚至不超过一个SOP8的芯片的厚度。 除了让隔离电源可见的变得“更小更薄”,线易微也在不可见的EMI方面让芯片“更安静”。开关电源的传导骚扰(CE)和辐射发射(RE)的优化往往是决定产品认证进度的瓶颈,会花费工程师大量的调试时间。线易微定压输入的CMP65xx和CMP67xx全系列提供扩频选项,测试显示,在不增加外围磁珠或EMI滤波的情况下,开启扩频的线易微的产品的传导骚扰降低10dB。CMP65x3S对传导骚扰的抑制超过10dB 不止于此,由于很多系统会使用多个B0505S电源,多个B0505S的工作频率如果重叠,会给工程师解决EMI带来更大困扰。线易微的CMP65x3S系列(包含CMP6503S和CMP6513S)还提供一个选频引脚,当该引脚连接VCC,GND和浮空时,抖频的中心频率会位于三个相近但不重叠的频段,进一步分散频谱,而不增加任何BOM成本。 芯片方案的另一个优势是方案配置更灵活。在IGBT和SiC的驱动电路中,经常需要提供具有正负电压的隔离电压供电,例如15/-8V为功率管提供开启电压和关断电压。使用线易微电子的CMP6713/CMP6793系列芯片搭配变压器,可以轻松实现简洁的方案,在隔离驱动应用中受到用户的认可与好评。定压输入,15V/-8V输出IGBT/SiC驱动电源 宽压输入:简化再简化,无需光耦或辅助绕组 基于光耦的次级反馈模式(SSR)一直是传统宽压输入稳压输出隔离电源的首选,然而随着新的应用对隔离电源功率密度要求的提高,光耦方案的几个缺点也越发明显。一个典型的光耦反馈环路包含一个光耦、一个TL431,偏置电路,和环路补偿的电容电阻,BOM原件数达到10个左右,在板上所占的面积也不小。另一方面,光耦的性能会随温度变化,并随着时间推移而下降。光耦的电流传输比(CTR),在-60°C至+120°C温度范围内变化超过2倍,随着使用时间边长出现老化后,其CTR还会降低30%,这对环路的增益有显著影响,从而间接影响环路稳定性和反馈调节精度。另外一种方案是在原边增加辅助绕组,通过辅助绕组的输出电压进行电压检测,这类方案增加了变压器的成本和复杂度,另一方面由于整流二极管导通,采样精度会受整流二极管压降和环境温度的影响。 线易微电子的CMP78xx系列采用无光耦无辅助绕组设计,将宽压输入的隔离电源简化再简化。CMP7892采用反激电源架构,工作在DCM状态下。当副边电流为零时,通过功率变压器,将输出电压反射到原边,从而在原边实现对输出电压的直接采样。CMP7892选择在副边电流降低到零的时刻进行采样,从而系统性的消除了变压器绕组上的IR压降和肖特基整流管上的VF压降。温度补偿引脚TC可以进一步消除输入电压的温度依赖,从而实现优异的线性调整率(line regulation),负载调整率(load regulation)和温度一致性。CMP7892搭建的简化隔离电源方案 以4.5V-12V宽压输入,5.0V稳压输出2W的隔离电源为例,产品无需光耦和补偿电路,可以实现在全温度范围、全电压范围、全负载下2%的输出精度4.5-12V输入,5.0V稳压输出电源评估板线易微电子在官网提供在线辅助设计工具,助力工程师使用快速确定初始设计参数和收敛设计参数,简化设计流程。 结语 线易微电子凭借对隔离电源的深入了解,提供一列隔离电源和配套变压器解决方案,在B0505,B1205类的方案中为客户提供更薄更小EMI更低的解决方案,在宽压输入的应用中,为工程师将电源方案一简再简,丢掉光耦,丢掉辅助绕组,在极大简化电路的同时为客户提供2%的调整率。线易微电子的隔离电源解决方案,使隔离电源的设计更简单,让工程师把更多精力用于产品创新,为客户创造更大的价值。来源:电力电子技术与新能源