在嚴(yan) 格的 EMI 要求下實現空間緊湊的電源設計並不簡單。具有集成電容器的降壓穩壓器可以使符合 EMI 要求的設計實現起來更容易，同時還有助於(yu) 減少整體(ti) 外部元件的數量。在實現高效緊湊設計的同時遵守國際無線電幹擾特別委員會(hui) (CISPR) 等組織提出的嚴(yan) 格電磁幹擾 (EMI) 要求是一項挑戰。因此，元件的選擇成為(wei) 設計過程的關(guan) 鍵。

與(yu) 大多數設計決(jue) 策一樣，在不同元件之間進行選擇幾乎總是歸結為(wei) 基於(yu) 關(guan) 鍵設計目標的權衡評估。降壓穩壓器以高效率和良好的熱性能著稱，但通常不被視為(wei) 具有低 EMI。幸運的是，您有多種選擇來降低此類穩壓器產(chan) 生的 EMI。為(wei) 方便進一步討論，圖 1 展示了降壓穩壓器的簡化原理圖。   

圖 1：降壓穩壓器簡化原理圖    

電路板布局布線注意事項    

當設計必須符合 EMI 要求時，除了選擇適當的無源器件值確保功能設計之外，電路板布局布線應該是需要考慮的首要因素。有兩(liang) 個(ge) 降壓穩壓器電路板布局布線通用規則可幫助有效降低 EMI：    

使輸入電容器和自舉(ju) 電容器盡可能地靠近集成電路的 VIN 和 GND 引腳，從(cong) 而更大程度地減少高瞬態電流 (di/dt) 的環路麵積。

盡可能減小開關(guan) 節點的麵積，從(cong) 而更大程度地減小高瞬態電壓 (dv/dt) 節點的表麵積。    

集成輸入電容器    

如前所述，在 EMI 要求限製之下進行開關(guan) 穩壓器的設計時，減小高瞬態電流 (di/dt) 環路的麵積非常重要。在降壓穩壓器中，需要從(cong) EMI 的角度考慮輸入電壓對地環路。降壓穩壓器通過開啟和關(guan) 斷電源連接將較高的直流電壓降為(wei) 較低的電壓，從(cong) 而在高側(ce) 產(chan) 生金屬氧化物半導體(ti) 場效應晶體(ti) 管 (MOSFET) Q1 電流，如圖 2 所示。    

圖 2：降壓穩壓器的輸入電流波形    

MOSFET 快速開啟和關(guan) 閉，產(chan) 生由輸入電容器提供的非常尖銳且幾乎不連續的電流。某些器件，例如 TI 的 3A LMQ66430-Q1 和 6A LMQ61460-Q1 36V 降壓穩壓器，在封裝內(nei) 集成高頻輸入電容器，從(cong) 而盡可能減小輸入電流環路的麵積。減小輸入電流環路的麵積可降低輸入端的寄生電感，從(cong) 而減少電磁能量的輸出。    

集成自舉(ju) 電容器    

需要考慮的另一個(ge) 高瞬態電流 (di/dt) 環路就是自舉(ju) 電容環路。自舉(ju) 電容器負責在導通期間為(wei) 高側(ce) MOSFET 柵極驅動器提供電荷。內(nei) 部電路在關(guan) 斷期間對該電容器重新充電。高側(ce) MOSFET 的源極端子連接至開關(guan) 節點而不是 GND。將自舉(ju) 電容器連接到 MOSFET 的源極引腳可確保柵源電壓 (VGS) 足夠高以開啟 MOSFET。對於(yu) 大多數降壓穩壓器，必須在電路板上留出一些可用的開關(guan) 節點區域來連接自舉(ju) 電容器，盡管這在通過盡可能減小開關(guan) 節點麵積來降低 EMI 過程中可能產(chan) 生適得其反的效果。通過在封裝內(nei) 集成自舉(ju) 電容器，LMQ66430-Q1 不僅(jin) 遵循之前提到的兩(liang) 個(ge) 規則，同時還減少了對外部元件的需求。    

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