LM53635-Q1 - синхронный понижающий ИППН для автомобильного применения соответствующий стандарту CISPR25

Компания Texas Instruments представила импульсный понижающий преобразователь LM53635-Q1 разработанный специально для автомобильного рынка. Данный преобразователь не только соответствует требованиям стандарта AEC Q100, но и позволяет разработать источник питания соответствующий требованиям ЭМС в бортовой сети CISPR25.

Вопрос электромагнитной совместимости является важным в работе практически любого электронного устройства. Применительно же к бортовой сети автомобиля дополнительное влияние оказывают такие факторы, как ограниченная мощность источников питания, а также высокая плотность установки, и расширенный температурный диапазон. Совокупность указанных факторов приводит к более суровым условиям эксплуатации. При этом стоит отметить, что автомобиль, как и любое транспортное средство, является объектом повышенной опасности, поэтому к нему применяются повышенные требования по надёжности и безопасности.

Для решения задачи удовлетворения всем озвученным требованиям компанией Texas Instruments была разработана ИМС LM53635-Q1 на базе усовершенствованного 6 поколения Simple Switcher. Про основные преимущества этого поколения мы писали ранее. Поэтому сейчас обратим внимание на основные усовершенствования, появившиеся в данном преобразователе.

Одним из основных усовершенствований является корпус с увеличенными по длине сильноточными выводами и симметричным их расположением. Данная технология получила название HotRod ("горячий стержень" в дословном переводе). Благодаря такому подходу меняется схема включения - у преобразователя 2 входа напряжения питания (PVINx) и  2 силовых земли (PGNDx) расположенные симметрично с противоположных сторон преобразователя. При этом используется традиционная схема полумостового симметричного понижающего преобразователя - вывод центральной точки полумоста (SW) у схемы 1 и он располагается по центру корпуса (см. рисунки ниже).

корпус VQFN22-HR с технологией HotRod	Типовая схема включения LM53635-Q1

Из-за такого подхода к разработке корпуса значительно уменьшаются длины контуров протекания тока, а также габариты всего решения в целом. Наглядно это изображено на рисунках ниже. Длина паразитных входных контуров оказывается примерно равна ширине корпуса VQFN22-HR при использовании рекомендованной разводки. Для выходного же контура длина будет составлять чуть более 2 длин используемой силовой индуктивности. Суммарная площадь приведённой ниже решения  составляет всего 360 мм² (24x15 мм).

Протекание токов в рекомендуемой разводке	Пример разводки на отладочной плате

Опишем основные преимущества LM53635-Q1:

• Технология HotRod значительно уменьшила паразитную индуктивность ИППН, за счёт чего форма сигнала при переключении стала гораздо более чистой, как следствие уменьшились излучаемые в радиоэфир помехи.
• Для ещё большего снижения излучения в радиоэфир в LM53635-Q1 используется технология расширения спектра (Spread Spectrum).
• Корпус выполненный по технологии HotRod имеет лучших теплоотвод за счёт более габаритных силовых выводов и корректного их расположения. При этом для запайки достаточно термовоздушной паяльной станции с нижним подогревом.
• Использование корпуса формата VQFN позволяет обойтись без рентгеновской установки в процессе производства,
• Корпус VQFN-HR позволяет получить доступ к любому выводу без необходимости вмешательства в плату с запаянными компонентами (все выводы доступны с боковых граней).
• Специальная форма корпуса оптимизированная под габариты решения позволяет получать очень компактные решения за счёт оптимального расположения компонентов обвеса.

Основные характеристики семейства LM536xx-Q1 представлены в таблице 1.

Таблица 1: Технические характеристики LM5363x-Q1