减轻开关应用中瞬变和EMI噪声的方法

　　设计电源是一件复杂的事情。如今，电能的来源多种多样，我们也越来越不能忽视对这些宝贵能源进行有效的管理。线路供电、太阳能供电、电池供电、以太网供电以及能量收集技术，都是我们可以利用的电能来源。受电负载不仅提出了必要的电压和电流标准，其所采用的半导体也变得越来越敏感，为此电源就要满足特定的规格，其要求不仅限于严格的纹波容限，还需要能够减轻大幅度迅速变化的负载条件导致的影响，同时又不在电源轨上引入瞬变并产生过多的EMI。例如，机器学习领域的许多计算密集型应用中使用的FPGA的电流可以在几微秒内从几安培升至50A以上。

　　减轻瞬变和EMI的技术

　　对于开关转换器，要满足小型化的趋势，减小电感器和无源元件的物理尺寸是唯一可行的做法，但这样就必须提高开关频率。现在，开关模式转换器的工作频率可从数百kHz直到数十MHz，覆盖了AM广播无线电的部分频谱。为了应对这些EMI挑战，转换器制造商，特别是汽车信息娱乐系统的转换器制造商，正通过实施扩频技术来控制开关频率，TexasInstrumentsTPS6281x-Q1就是这类器件的一个例子。TPS62810是AEC-Q100汽车级部件，其默认开关频率为2.25MHz，并且能够配置为在1.8MHz至4.0MHz之间的某个开关频率附近以±288kHz的幅度随机变化。

　　另一种用于EMI敏感测量应用的创新技术是一种DC/DC转换器，这种转换器可以通过一个保持电容来为负载供电，从而暂时停止转换器进行测量。TexasInstrumentsTPS62840就是这项技术的实例，它具有一个STOP引脚来停止转换，从而消除任何开关噪声。参见图1。