使用 TPS65035x-Q1 通过 CISPR-25 辐射和传导发射测试
1 使用 TPS65035x-Q1 通过 CISPR-25 辐射和传导发射测试
本应用手册总结了使用 TPS650350-Q1 电源管理集成电路 (PMIC) 针对汽车摄像头应用进行 CISPR-25 传导和辐射发射测试的结果。该器件符合 CISPR-25 和其他汽车电磁兼容性 (EMC) 测试规格。使用 TPS65035x-Q1 系列中的其他器件可以实现类似的结果。由于先进的展频时钟 (SSC) 功能，这些器件无需全面优化的布局即可通过 EMC 测试，从而可以根据摄像头应用的要求实现更灵活的元件放置和布线。
商标
Other TMs
1 引言
本应用报告使用示例原理图和布局设计说明了汽车应用中 TPS650350-Q1 和相关电路的 EMI/EMC 性能。在该示例中，TPS650350-Q1 和相关元件通过了 CISPR-25 车辆、船只和内燃机 - 无线电干扰特性 - 车载接收器保护的测量限值和方法 0.15MHz 至 108MHz 频率范围内的传导发射测试以及 0.15MHz 至 1000MHz 频率范围内的辐射发射测试。
2 展频
TPS650350-Q1、TPS650351-Q1、TPS650352-Q1 和 TPS650353-Q1 是用于摄像头应用的 PMIC 系列。每个器件包含三个降压转换器和一个低压降 (LDO) 稳压器。三个降压转换器能够进行实现展频时钟 (SSC)，这是一种调制每个转换器的开关频率以分散可能导致 EMI 的功耗的功能。该内部调制将工作频率从 2.0MHz 扩展到 2.5MHz，中心频率为 2.25MHz，可以通过 I2C 通信使用单次寄存器写入来启用或禁用该内部调制。
展频架构的目标是将发射的射频能量分散到更大的频率范围中。扩展降压转换器的工作频率会产生峰值振幅更低、更连续的功率谱，如图 2-1 所示。这种峰值降低是可能的，因为无论是启用还是禁用展频，曲线的时间积分（电路发射的 EMI 能量）都保持不变。
图 2-1 调制方波信号中谐波的展带图 2-2 比较了在启用和禁用 SSC 时使用 TPS650350-Q1 和本应用报告中讨论的示例布局的传导发射性能。
图 2-2 TPS650350-Q1 SSC 传导发射比较3 原理图和印刷电路板 (PCB) 说明
该布局源自紧凑型摄像头模块参考设计。所有非电源相关元件已从原始设计中移除，其余电源解决方案已根据 CISPR-25 汽车规格进行测试。线束（FPD-Link 同轴电缆）的两端均包含同轴电缆供电 (POC) 滤波器，可复制典型汽车摄像头应用中的预期 EMI。接收器侧 POC 滤波器的原理图和布局取自具有同轴电缆供电滤波器的汽车摄像头 PMIC 电源参考设计。图 3-2 展示了 DUT 侧 POC 滤波器地原理图和布局。在摄像头模块参考设计中，布局平衡了 PCB 面积和 EMI 性能之间的权衡。例如，低电压降压转换器的一些元件位于与 PMIC 相对的层上，以便尽可能减小电源解决方案占用的总面积。与中电压降压转换器相比，这些元件对 EMI 性能的影响较小。
图 3-1 CISPR-25 EMC 测试设置3.1 原理图
图 3-2 DUT 原理图3.2 物料清单
| 项目 | 标识符 | 数量 | 器件型号 | 制造商 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | !PCB1 | 1 | TIDA-050062 | 不限 | 印刷电路板 |
| 2 | C1 | 1 | CGA4J1X7R1E475M125AC | TDK Corporation | 电容，陶瓷，4.7µF，25V，±20%，X7R，0805 |
| 3 | C2 | 1 | C1005X7R1E104K050BB | TDK Corporation | 电容，陶瓷，0.1µF，25V，±10%，X7R，0402 |
| 4 | C3, C6 | 2 | GRM21BZ71E106KE15L | Murata | 电容，陶瓷，10µF，25V，±10%，X7R，0805 |
| 5 | C4 | 1 | CGA2B3X7R1H104M050BB | TDK | 0.1µF，±20%，50V，陶瓷电容器，X7R，0402 |
| 6 | C7、C9、C10、C11、C12。 | 5 | GRM188Z71A106MA73D | MuRata | 电容，陶瓷，10µF，16V，±20%，X7R，0603 |
| 7 | C7，C9 | 2 | CGA3E1X7R1C105K080AC | TDK |
1µF，±10%，16V，陶瓷电容器，X7R，0603 |
|
8 |
J1 | 1 | 59S10H-40ML5-Z | Rosenberger | 连接器，HF，50Ω，TH |
| 9 | L1 | 1 | LQH3NPZ100MJRL | MuRata（村田） | 10µH，屏蔽鼓芯，绕线电感器，1.2A，最大 288mΩ，1212（公制 3030） |
| 10 | L2、L3、L4 | 3 | BLM18HE152SN1D | MuRata（村田） | 铁氧体磁珠，1500Ω（在 100MHz 时），0.5A，0603 |
| 11 | L5 | 1 | BLM18AG102SN1D | MuRata（村田） | 铁氧体磁珠，1000Ω @ 100MHz，0.4A，0603 |
|
12 |
L6 |
1 |
TFM201610ALMA1R5MTAA |
TDK |
电感器，屏蔽，金属复合物，1.5μH，3.1A，0.06Ω，AEC-Q200 0 级，SMD |
| 13 | L7、L8 | 2 | TFM201610ALMA1R0MTAA | TDK | 电感器，屏蔽，金属复合物，1μH，3.1A，0.06Ω，AEC-Q200 0 级，SMD |
| 14 | R1 | 1 | CRCW06034K02FKEA | Vishay-Dale（威世达勒） | 电阻，4.02kΩ，1%，0.1W，0603 |
| 15 | U1 | 1 | TPS650350QRGEQ1 | 德州仪器 (TI) | 汽车摄像头 PMIC，RGE0024K (VQFN -22) |
|
16 |
R5 |
1 |
CRCW040210K0JNED |
Vishay-Dale（威世达勒） |
电阻，10k，5%，0.063W，AEC-Q200 0 级，0402 |
| 17 | R2、R3、R6、 R7 |
4 | CRM2512-FX-1R00ELF | Bourns | 电阻，1.00，1%，2W，6.3 x 3.1mm |
3.3 电路板布局
图 3-3 印刷电路板顶层
图 3-5 印刷电路板第 3 层
图 3-7 印刷电路板第 5 层
图 3-4 印刷电路板第 2 层（接地平面）
图 3-6 印刷电路板第 4 层
图 3-8 印刷电路板底层
