ZHCSZA8F September 2005 – December 2025 LM5005
PRODUCTION DATA
高转换速率电流边缘产生的辐射 EMI 与开关转换器中的脉动电流有关。脉冲电流路径覆盖的面积越大,产生的电磁辐射就越多。减小辐射 EMI 的关键是识别脉冲电流路径并尽可能地减小该路径覆盖的面积。
LM5005 功率级的重要高频开关电源环路(或热 环路)在图 7-21 中以蓝色表示。降压转换器的拓扑结构意味着该环路中存在非常高的 di/dt 电流,在开关转换期间在外部连接的肖特基二极管和集成式高侧 MOSFET 之间进行电流换向。必须尽可能地减小此有效环路面积,同时确保有效眼图能够减少布局引起的寄生或杂散电感,这些寄生电感或杂散电感会导致过多的 SW 电压过冲和振铃、噪声以及接地反弹。
通常,MOSFET 开关行为及其对波形振铃、功率耗散、器件应力和 EMI 的后果与电源环路的寄生电感有关。因此,减小开关环路面积的累积优势包括:由于功率 MOSFET 电压和电流应力较低、可靠性和稳健性更高、输入电压瞬态裕度增加以及 EMI 滤波更容易(尤其是在高于 30MHz 的更具挑战性的高频频带中)。
图 7-21 LM5005 功率级电路开关环路在靠近输入端的位置放一个高频陶瓷旁路电容可为脉冲电流的高电流变化率组件提供基本路径。通过低电感的短布线将低 ESL 陶瓷旁路电容器放置于 VIN 和 PGND 引脚。确保连接 SW 和电感器的走线应尽可能短,并且宽度应足以承载负载电流而不会出现过热现象。为电流传导路径使用短而厚的走线或覆铜多边形(形状),以尽可能减小寄生电阻。将输出电容器放置在电感器的 VOUT 侧附近,并使用 GND 平面覆铜将返回连接布线回 PGND 引脚和 LM5005 的暴露焊盘。