Modo discontinuo del conmutador: posible problema de EMI

Question

Necesito diseñar una fuente de alimentación conmutada con un rango de tensión de entrada de 25V-45V y una tensión de salida de 5V@2A.

La fuente de alimentación debe estar encendida mientras el sistema está en modo de reposo (consumo de ~1mA). En ese caso, el conmutador será muy ineficiente y trabajará en modo dicontinuo. Dado que necesito pasar tanto la FCC como la CE, ¿será un problema potencial irresoluble? Tengo experiencia previa en el diseño de convertidores BUCK pero ninguno de ellos tuvo que pasar por la certificación.

Answer 1

El DCM no es necesariamente menos eficiente, depende del controlador.

Si es posible subir un poco los 5 V, podrías añadir un regulador lineal, limitado a 1 mA en paralelo con el SMPS. Si el regulador lineal regula a (digamos) 5,2 V, la SMPS verá que VOUT está bien, y se apagará por completo - sin ciclos de conmutación. Cuando la carga supere la capacidad de 1 mA del regulador lineal, el SMPS tomará el relevo.

Además, el nodo del inductor sonará en DCM cuando el conductor se apague - ponga ~ 1kohm en paralelo con el inductor para amortiguar este timbre. Sin embargo, tendrá un ligero efecto en la eficiencia.

Answer 2

El DCM no es tan malo para la EMC, seguro que hay un anillo debido al inductor y a las capacitancias parásitas del mosfet, el diodo, la capacitancia entre vueltas de la bobina y el PCB. Este anillo puede ser amortiguado con una pequeña penalización de eficiencia. La frecuencia de este anillo está en mi experiencia en el rango de los MHz bajos. Es fácil de filtrar porque es lo suficientemente baja como para que componentes como inductores y tapones sean razonablemente ideales y es lo suficientemente alta como para que no se necesiten valores LC grandes y caros. Lo más importante es que esta resonancia no aparece en los gráficos de EMC radiada como los de la FCC A y B. Si estás funcionando en modo cont, el diodo recuperador o el shottky de alta capacitancia pueden hacer que aparezcan cosas en la EMC radiada. En los últimos 18 años puedo decir que la radiación es más difícil de pasar que la conducción, si la gente pasa directamente no me entero de ello, así que puede ser mejor usar DCM que CCM. Lo que hago cuando hay una necesidad de baja corriente de ralentí es una válvula de bola de la fuente de alimentación entre un viaje superior e inferior. Yo tengo un post regulado lineal cuando tengo que tener una tolerancia estrecha en los voltios de salida y quiero mantener los puntos de disparo no muy juntos. Hay otras palabras de la jerga como el modo de ráfaga que logran la misma cosa. Otra forma que tiene y funciona es reducir la frecuencia en DCM.