ZHCACJ3 april 2023 TPS650350-Q1 , TPS650352-Q1
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。
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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。
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 2-2 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。
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。