具扩展频谱频率调制的低EMI DC/DC稳压器电路

引言

在密集排列的系统电路板上，开关模式DC/DC稳压器是流行的电压调节方法，因为这种稳压器具有较低的热耗散。然而，电流的快速切换、定义不完备的布局、电感器等组件的放置和选择使组成的电路有可能成为主要的EMI(电磁干扰)源。此外，当多个DC/DC开关模式稳压器并联以实现电流共享和更高的输出功率时，潜在的干扰和噪声问题可能恶化。如果所有组件都在类似的频率工作(切换)，那么电路中多个稳压器合起来产生的能量都集中在一个频率上。这种能量的存在可能成为一个隐忧，尤其是当PC板上其余的IC及其它系统电路板互相靠得很近，易受这种辐射能量的影响时。一种解决方案是，将这种能量扩展到很多频率，而不是集中在一个频率，从而降低其幅度和强度。

这种方案采用了一个扩展频谱频率调制(SSFM)时钟。运用扩频方法来降低EMI，旨在使时钟保持运动状态。稳固时钟是一个供相邻器件和符合性测试设备进行锁定的简易目标，并为它们提供在固定时钟频率或其谐波上累积发射信号能量所需的时间。此外，一种特殊的模块化DC/DC开关模式稳压器系统可为密集排列的电路板提供大功率、低热量以及低EMI电源解决方案。使用在一个基片上的模块化和预组装DC/DC开关模式稳压器电路的好处是，通过恰当地接地和最大限度地缩短电流环路，同时在一个宽开关频率范围内工作来优化布局，并实现锁相环功能。就最好结果而言，这类器件应该在一个小的封装中包含所有需要的组件，例如电感器、DC/DC稳压器、MOSFET和补偿电路。

一种利用微型模块(µModule) DC/DC开关稳压器(即完整的DC/DC开关稳压器系统级封装)的新技术可实现具低EMI、低输出及输入纹波电流的大电流模块化负载点稳压器。

采用4个μModule稳压器提供48A最大输出电流、1.5V输出电压

有些应用集中于用4个并联的μModule稳压器取代单个开关，这将通过多相同步降低峰值开关电流。这些开关是由一个相位变化的时钟从外部驱动的。每个开关的接通时刻之间都是有间隔的，从而在输入中产生均匀的电流分布。在这种大功率系统中，电压纹波降低了。同步并联稳压器的关键优势是，由于消除了输入和输出中的纹波电流，减小了输入和输出电容器的尺寸，从而消除了对大容量电容器的需求。

图1所示的设计原理图中采用了凌力尔特公司最新的多相振荡器LTC6909。这个新振荡器与以前的LTC6902振荡器之间的主要差别是，LTC6902 最多有4个输出，而LTC6909有8个输出、8个相位以及卓越的扩展频谱频率调制，这种调制方法有效提高了电磁兼容性能。