布景
印刷电路板布局决议着一切电源的胜败，决议着功用、电磁搅扰 (EMI) 和受热时的体现。开关电源布局不是戏法，并不难，只不过在开端规划阶段，或许常常被忽视。可是，因为功用和 EMI 要求都要有必要满意，所以对电源功用稳定性有利的组织也常常有利于下降 EMI 辐射，那么晚做不如早做。还应该说到的是，从一开端就规划一个杰出的布局不会添加任何费用，实际上还可以节约费用，因为无需 EMI 滤波器、机械屏蔽、花时刻进行 EMI 测验和修正 PC 板。
此外，当为了完结均流和更大的输出功率而并联多个 DC/DC 开关形式稳压器时，潜在的搅扰和噪声问题或许恶化。假如一切稳压器都以类似的频率作业 (开关)，那么电路中多个稳压器发生的总能量就会会集在一个频率上。这种能量的存在或许成为一个令人担忧的问题，特别是假如该 PC 板以及其他体系板上其他的 IC 彼此靠得很近，易于遭到这种辐射能量影响时。在轿车体系中，这一问题或许特别费事，因为轿车体系是密布摆放的，并且常常挨近音频、RF、CAN 总线和各种雷达体系。
应对开关稳压器噪声辐射问题
在轿车环境中，常常在注重散热和功率的区域选用开关稳压器来替代线性稳压器。此外，开关稳压器一般是输入电源总线上的第一个有源组件，因而对整个转化器电路的 EMI 功能有明显影响。
EMI 辐射有两种类型：传导型和辐射型。传导型 EMI 取决于衔接到一个产品的导线和电路走线。已然噪声局限于方案规划中特定的终端或衔接器，那么经过前述的杰出布局或滤波器规划，常常在开发进程的前期，就可以确保契合传导型 EMI 要求。
可是，辐射型 EMI 却另当别论了。电路板上带着电流的一切组成部分都辐射一个电磁场。电路板上的每一条走线都是一个天线，每一个铜平面都是一个谐振器。除了纯正弦波或 DC 电压，任何信号都发生掩盖整个信号频谱的噪声。即便经过细心规划，在体系承受测验之前，规划师也永久不会真实知道辐射型 EMI 将有多么严峻。并且在规划基本完结曾经，不或许正式进行辐射 EMI 测验。
滤波器可以在某个频率上或整个频率范围内衰减强度以下降 EMI。部分能量经过空间 (辐射) 传达，因而可增设金属屏蔽和磁屏蔽来衰减。而在 PCB 走线上 (传导) 的那部分则可经过增设铁氧体磁珠和其他滤波器来加以操控。EMI 不或许彻底消除，可是可以衰减到其他通讯及数字组件可承受的水平。此外，几家监管组织强制履行一些规范以确保契合 EMI 要求。
选用外表贴装技能的新式输入滤波器组件的功能好于通孔组件。不过，这种改善被开关稳压器开关作业频率的进步抵消了。更快速的开关转化发生了更高的功率、很短的最短接通和断开时刻，因而发生了更高的谐波重量。在开关容量和转化时刻等一切其他参数坚持不变的状况下，开关频率每增大一倍，EMI 就恶化 6dB。宽带 EMI 的体现就像一个一阶高通滤波器相同，假如开关频率进步 10 倍，就会添加 20dB 辐射。
有经历的 PCB 规划师会将热门环路规划得很小，并让屏蔽地层尽或许挨近有源层。可是，器材引出脚装备、封装结构、热规划要求以及在去耦组件中存储足够的能量所需的封装尺度决议了热门环路的最小尺度。使问题愈加杂乱的是，在典型的平面印刷电路板中，走线之间高于 30MHz 的磁或变压器型耦合将抵消一切滤波器的尽力，因为谐波频率越高，不想要的磁耦合就变得越加有用。
应对这些 EMI 问题的全新处理方案
牢靠和真实应对 EMI问题的处理方案是，将整个电路放在屏蔽盒中。当然，这么做添加了本钱、增大了所需电路板空间、使热量办理和测验愈加困难并导致额定的拼装费用。另一种常常选用的办法是减缓开关边缘。这么做会发生一种不想要的成果，这便是下降功率、增大最短接通和断开时刻、发生有关的死区时刻，有损于电流操控环路或许到达的速度。
凌力尔特不久前推出了 LT8614 Silent Switcher™ 稳压器，该器材无需运用屏蔽盒，却能供给想要的屏蔽盒作用，因而消除了上述缺陷。参见图 1。LT8614 还具有世界级的低 IQ，作业电流仅为 2.5µA。这是该器材在无负载稳压状况时耗费的总电源电流。
图 1：LT8614 Silent Switcher最大极限地减小了 EMI/EMC 辐射，一起可在频率高至 3MHz 时供给高功率。该器材的超低压差电压仅遭到内部顶端开关的约束。与其他处理方案不同，LT8614 的 RDSON 不受最大占空比和最短断开时刻约束。该器材在呈现压差时越过开关断开周期，仅履行所需的最短断开周期，以坚持内部顶端开关升压级电压继续供给，如图 6 所示。
一起，LT8614 的最低输入作业电压典型值仅为 2.9V (最高 3.4V)，从而使该器材能在有压差时供给 3.3V 轨。在大电流时 LT8614比 LT8610/11 的功率更高，因为其总的开关电阻较小。该器材还可以同步至 200kHz 至 3MHz 的外部频率。
该器材的 AC 开关损耗很低，因而它可以以高开关频率作业而功率丢失最小。在对 EMI 灵敏的使用中 (诸如在许多轿车环境中常见的那些使用) 可以完结杰出的平衡，并且 LT8614 可以在低于 AM 频带 (以完结乃至更低的 EMI) 或高于 AM 频带的频率上作业。在作业开关频率为 700kHz 的设置中，规范 LT8614 演示电路板不超越 CISPR25 – Calls 5丈量成果的噪声层。
图 2 所示丈量成果是在电波暗室和以下条件下获得的：12Vin、3.3Vout/2A，固定开关频率为 700kHz。
图 2：蓝色曲线是噪声层;赤色曲线是 LT8614 电路板在电波暗室中进行 CISPR25 辐射丈量所得成果。
为了比较选用 Silent Switcher 技能的 LT8614 和另一种现在最新的开关稳压器 LT8610，对 LT8614 和 LT8610 进行了测验。该测验是在 GTEM 单元中进行的，对两款器材的丈量选用了规范演示电路板以及相同的负载、输入电压和相同的电感器。
可以看到，与 LT8610 现已十分好的 EMI 功能比较，选用 LT8614 Silent Switcher 技能的 LT8614 完结了多达 20dB 的改善，特别是在更难以办理的高频区。这使得可以完结更简略、更紧凑的规划，与其他灵敏体系比较，在总体规划上，LT8614 开关电源对滤波的要求更低。
在时刻域，LT8614 在开关节点边缘上体现得十分好，如图 4 所示。即便在每格4ns的状况下，LT8614 Silent Switcher 稳压器显现出十分小的振铃 (参见图 3 中的通道 2)。LT8610 的振铃也很好地衰减了 (图 3 通道 1)，可是可以看到这与 LT8614 (通道 2) 比较，LT8610 热门环路存储了较高能量。
图 3：蓝色曲线是 LT8614 的测验成果，紫色曲线是 LT8610 的测验成果，测验条件均为 13.5Vin、3.3Vout/2.2A 负载。
图 4：通道 1：LT8610，通道 2：LT8614 ，开关节点上升沿，测验条件均为 8.4Vin、3.3Vout/2.2A。
图 5 显现了 13.2V 输入的开关节点。可以看到，LT8614 与抱负方波的违背极小，如通道 2 所示。图 3、4 和 5 中的一切时刻域丈量成果都是用 500MHz Tektronix P6139A 探头测得的，关闭的探头顶级屏蔽罩衔接至 PCB GND 平面，测验均在规范演示电路板上进行。
图 5：通道 1：LT8610，通道 2：LT8614，测验条件均为 13.2Vin、3.3Vout/2.2A。除了面向轿车环境的 42V 肯定最大输入电压额定值，器材的压差体现也十分重要。常常需求支撑至关重要的 3.3V 逻辑电源以应对冷车发起状况。在这种状况下，LT8614 Silent Switcher 稳压器坚持挨近 LT861x 系列的抱负体现。LT8610/11/14 器材不是像其他器材那样供给更高的欠压闭锁电压和最大占空比箝位，而是以低至 3.4V 的电压作业，并且只需有必要，就越过若干周期，如图 6 所示。这样就发生了抱负的压差体现，如图 7 所示。
图 6：通道 1：LT8610，通道 2：LT8614，开关节点压差体现
图 7：LT8614 压差体现
LT8614 的最短接通时刻为十分短的 30ns，即便在高开关频率时，这也答应大的降压比。因而，该器材可以从高达 42V 的输入，经过单次降压供给逻辑内核电压。
定论
众所周知，轿车环境的 EMI 问题在开端规划阶段需求细心留意，以确保一旦体系开发完结能经过 EMI 测验。直到不久前，尚没有一种确认的办法确保，经过恰当地挑选电源 %&&&&&%，就可以轻松处理 EMI 问题。现在，因为 LT8614 的推出，状况发生了改变。与现在最新的开关稳压器比较，LT8614 Silent Switcher 稳压器的 EMI 低 20dB 以上，一起 LT8614 还完美地进步了转化功率。也便是说，在不献身同一电路板区域的最短接通和断开时刻或功率的前提下，在高于 30MHz 的频率范围内，EMI 改善了 10 倍。无需特别组件或屏蔽就可以完结这么大的改善，这意味着在开关稳压器规划范畴完结了重大突破。这是一款突破性器材，使轿车体系规划师可以将其产品的噪声功能推进到一个全新水平。
