高功率单片式 Silent Switcher 2 稳压器 满足 CISPR 25 Class 5 EMI 限制要求并适合狭小的安放空间

　　一般来说，Silent Switcher 2 技术可在采用两层甚至单层电路板的情况下获得极佳的 EMI 性能，因而能够极大地降低制造成本。

　　当使用的电路板层数较少时，热性能通常是一个让人担心的问题，但是在采用 LT8609S 时情况则不是这样。Silent Switcher 2 技术的低噪声电平和高效率具有的优势是开关转换产生的功率损耗很低。这与增强型散热封装相结合，使 LT8609S 展现出骄人的热性能。图 8 示出了两层电路板和四层电路板之间的热性能对比。由图可见，对于 12V 电池输入，LT8609S 在满负载条件下工作时的温升差异小于 11°C。

　　图 8：装有 LT8609S 的两层和四层电路板的热性能比较。

　　面向 48V 汽车系统的 Silent Switcher 2 解决方案

　　传统车辆采用 12V 电池以为点火、照明、音频和信息娱乐电子设备、安全功能装置及其他系统供电。不幸的是，12V 汽车系统的供电能力被限制在 3kW，而数量庞大的汽车电子产品对这道“界限”发起的挑战日益增多。

　　这个问题，再加上电动汽车和自动驾驶系统的出现，对功率输送规范提出了挑战，汽车行业随之将转向 48V 电池电源作为一种解决方案。与 12V 电气系统相比，48V 电气系统在功率需求很高的情况下可降低配电损耗，从而改善整体效率。

　　在 48V 系统中，对 DC/DC 转换器提出的挑战是必需保持与 12V 系统相似的转换效率、尺寸和低 EMI，而此时，高降压比使得这些规格指标的满足更加困难。由采用 48V 电池电源产生的好处不应在 DC/DC 转换过程中白白丢失。能够以 2MHz 频率运行以避免干扰 AM 频段的单片式开关稳压器非常适合 48V 汽车电气系统，只要它们能高效地做到这一点就行。

　　能够接受 48V 标称输入的单片式降压型稳压器数量有限，它们大多支持小于 5A 的负载电流。LT8645S 单片式降压型稳压器可依靠高达 65V 的输入电压支持 8A 负载。其 40ns 的最短接通时间 (TON) 和快速干净的开关边沿 (图 9) 可实现高开关频率和高效率 (在 2MHz 时高达 94%)。

　　图 9：单片式 Silent Switcher 器件采用MOSFET驱动器设计，可产生快速、干净的开关边沿。这实现了高效率，即使在高频操作情况下也不例外。另外，创新的驱动器还最大限度减少了过冲，并抑制了振铃，而在采用其他驱动器时这些将成为产生 EMI 的一个来源。

　　集成化补偿电路和旁路电容器最大限度减小了总体解决方案尺寸，并简化了低 EMI 布局。利用一个简单的铁氧体磁珠滤波器，LT8645S 能够通过 CISPR 25 Class 5 EMI 规格限制，并留有裕度。

　　图 10 示出了采用 LT8645S 的超低 EMI 2MHz、5V/8A 应用。图 11 示出了 LT8645S 的效率，图 12 显示了 LT8645S 解决方案尺寸。

　　图 10：采用 LT8645S 的超低 EMI 5V/8A 应用

　　图 11：用于该超低 EMI 解决方案时的 LT8645S 效率

　　图 12：LT8645S 演示电路的小解决方案尺寸

　　LT8645S 拥有支持高降压比的非凡能力，甚至当工作在高开关频率时也是如此，这得益于其 40ns 的最短接通时间。例如，LT8645S 能在 1MHz 开关频率下从一个高达 30V 的输入产生 1.8V 输出。如果跳过某些开关周期是可以接受的，那么输入可升高至 65V 的绝对最大额定值。

　　当输出低于 3.1V 时，LT8645S 的 BIAS 引脚应连接至一个高于 3.1V 的外部电源以改善效率。如果没有这样的电源可用，则将 BIAS 引脚连接至 GND。图 13 示出了一款可在 65V 输入瞬变情况下正常工作的 1MHz 1.8V/8A 解决方案。

　　图 13：采用 LT8645S 的 1MHz 1.8V/8A 应用电路能承受高达 65V 的输入瞬变

　　除了低 EMI、可在高频条件下实现高效率、并具有宽输入电压范围之外，LT8645S 的特点还包括超低静态电流和低压差。在闲置状态下，超低的静态电流能够延长电池运行时间。低压差特性对于在冷车发动情况下持续运作是至关紧要的。

　　结论

　　Silent Switcher 和 Silent Switcher 2 稳压器可满足汽车环境苛刻的 EMI 辐射要求。请见表 1 罗列的 Silent Switcher 器件，其中包括本文介绍的几款产品。

　　在本文着重介绍的器件中，LT8650S双通道同步单片式 Silent Switcher 2 稳压器为 SOC 应用提供了宽输入电压范围、优异的 EMI 性能和小的解决方案尺寸，同时还可提供多个高电流输出和快速瞬态响应。LT8609S 同步单片式 Silent Switcher 2 稳压器提供了宽输入电压范围、低静态电流、卓越的 EMI 性能、小的解决方案尺寸和高效率，该器件能够容易地满足当今汽车中无处不在的电源系统之要求。LT8645S (输入至 65V) 可构成适合 48V 汽车系统的紧凑型低 EMI 解决方案。

表 1。低 EMI Silent Switcher 和 Silent Switcher 2 (“S”)同步降压型稳压器。对在本文中描述的器件做了突出显示。