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[参考译文] LMZM23601:LMZM23601v3和 TPSM84203之间 EMI 性能的比较

Guru**** 670150 points
Other Parts Discussed in Thread: TPSM84203, LMZM23601
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1035552/lmzm23601-comparison-of-emi-performances-between-lmzm23601v3-and-tpsm84203

器件型号:LMZM23601
主题中讨论的其他器件:TPSM84203

您好!

我的问题背景 :我正在开发医疗设备。 由于我需要为步进电机供电、我将拥有第一个具有24VDC 输出的交流/直流适配器(外部开关电源)。 我还需要一个直流/直流稳压器为微控制器供电,并需要一个远程控制器(具有小型 OLED 屏幕)(在全局范围内最大为0.9A,几乎始终小于300mA),其输入和输出电压为3.3V

我需要注意 EMI 规格、因为我必须通过一些 EMI 测试(当然是 CISPR11 B 类)。 我不想冒任何风险,我遵循您在应用手册« 使用电源模块简化低 EMI 设计 »,也就是说,我正在尝试使用您的模块中的一个具有集成电感器的模块。 根据我的规格(24V 输入、3.3V 输出、0.9A)、我找到了两种可能 :LMZM23601v3和 TPSM84203。

在 LMZM23601的数据表中、图8显示了辐射 EMI。 它处于 CISPR11 B 类的水平下。它未被明确写入、但我假设测量值为准峰值、测量距离为10m、因为绘制的 CISPR11 B 类限制(30dbuV/m 和37dbuV/m)对应于这些假设。 但是、我们可以在曲线上看到、在300MHz 范围和500MHz 范围内、测得的辐射 EMI 高于30dbuV/m、因此没有很大的裕度。

如果我们看一下 TPSM84203数据表、图25显示 TPSM8403的辐射发射低于 CISPR (哪个编号 ?) 10米处的 B 类(具有与之前相同的值、即30 dbuV/m 和37 dbuV/m)。 我假设测量值也是准峰值、测量距离为10m。 这一次、对于该模块、辐射发射远低于(低于20 30 dbuV/m、直到500 MHz)。

用于测量的电路板的唯一区别是 TPSM840203 EVM 在 TPSM84203周围有更多的电容器(但没有电感)。

因此、我的结论是 TPSM84203的 EMI 行为要比 LMZM23601好得多。

但是、当我使用 WEBENCH 工具时 :

  • 如果我不检查按钮« 添加 EN 输入 EMI 滤波 器»并选择« CISPR 22 B 类 » :建议使用两个模块 LMZM23601和 TPSM84203。
  • 但是、如果我选中按钮« 添加 EN 输入 EMI 滤波 器»并选择« CISPR 22 B 类 » :建议使用 LMZM23601v3、但不建议使用 TPSM84203。

我不明白为什么在第二种情况下不建议使用 TPSM84203、因为它似乎具有更好的 EMI 性能(请参阅上面有关数据表的内容)。 有没有我不明白 的东西? 哪些模块更适合用于低 EMI 性能?

第二个与上一个问题无关的小问题 :我知道的4家主要电子供应商几乎没有 LMZM23601v3。 我必须等到2022年5月才能使用这些模块。 我想知道这是暂时的、是否由于当前全球电子元件短缺、或者这是否是我经常遇到的一个问题。

提前感谢您的回答

此致

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    您好 Brouillet、

    最后、我需要了解 webench 为何会取消器件选择。 如果我不得不猜测、这是基于 TI 产品建议、并不一定总是以100%的性能驱动。

      我相信 TPSM84203和 LMZM23601在您的应用中是值得称道的。 LMZM23601扩频是假随机的、因此除了具有更好的封装和引脚排列外、在更高的频率(100MHz)下、其 EMC 性能往往优于 TPSM84203。 我假设 EMC 性能差异是测量中使用的 PCB 板的布局质量。

    适用于低 EMC  的 TI 最新器件是 TPSM5601R5HEXTRDAR、也适用于您的应用。

    我发现 经销商的可用性稍好一些。 正如您所意识到的、目前很难找到分布。 如果我有建议、坚持使用最新器件将为您提供最佳的零件安全机会、这是我的想法。 越来越多的客户将其用于新设计、他们通过晶圆厂的速度最快。 当然、我们仍然生产大量"较旧"的器件。

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    你好

    首先、我要非常感谢您的快速回答、并对我的延迟表示歉意、但在阅读您的回答后、我不得不阅读 TPSM5601和其他一些文档、并不得不分析 LMZM23601v3、TPSM84203和 TPSM5601的布局。 我想确保我的结论能够正确地回答你的问题。

    如果我对您的答案很了解,您可以:  

    • LMZM23601 (具有扩频)的输出比 TPSM84203更好(高于100MHz)
    • 您认为 TPSM84203在数据表中具有更好的 EMC 性能、这是因为测试的电路板布局。

    我知道 EMC 性能不是一个容易的主题、具体取决于许多因素。 但我承认我希望得到更准确的答案。

    特别是,如果您精确地比较我在第一条消息中输入的两条曲线 :

    • 在100MHz 和500MHz 范围内、与 LMZM23601 (通常达到35dB)相比、TPSM84203的谐振为20dB。 差异很大(与 LMZM23601 shoud 在扩频时更好的情况相反)
    •   »我们阅读了您非常感兴趣的应用«使用 LMZM23601降低 EMI 的技术。 我们可以看到、布局上的任何更改都不能显著提高 LMZM23601的 EMC 性能(在 TPSM84203性能级别中)。 只有本应用手册中提到的最后一种情况、使用输入滤波器可以达到类似的性能(在500MHz 之前为 l<20dB)。 在本例中、曲线看起来更像是 TPSM84203的曲线(« 温和 »Ω、« 常规 »Ω 上升斜率)。 因此、我发现您的答案很难相信。

    此外、我还分析了用于测试的 EVM 板的布局(写入数据表的结果是测试是使用 EVM 板完成的。 我没有注意到任何大的区别 :

    • tpsm84203 EVM。 非常简单的两层 PCB。 非屏蔽(即没有像屏蔽一样创建的顶部和底部接地层。)
    • lmzm23601v3 EVM : 4层也没有屏蔽(顶部有带输入电压、输出电压和 GND 的路径)
    • TPSM5601 :其性能与 TPSM84203非常相似。 该板的 EVM、这次是4层屏蔽(完全底部和顶部接地层)。

    我希望我能认真地解释一下为什么我发现你的答案有点快,很难相信。

    如果你同意我的论点,并且你有其他想法,我很乐意了解这些想法。

    但正如我说过的、我知道预测 ECM 性能并不是一项简单的任务。 因此、如果您对我所设计的矛盾没有任何解释、我将根据其他限制选择其中一个组件、然后我将 通过认证测试、看看我是否通过了认证测试。

    TPSM5601 似乎也是一个很好的解决方案。 感谢您的提示。 我一开始没有选择我,因为它需要更多的部件。 但是、我可能会改变主意(在选择周围的电容器时仍然有一些困难、因为我发现数据表中所定义的值与 Webench 工具给出的值之间存在很大差异。 我有点迷路了)。

    再次感谢您的回答

    此致

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    您好 Brouillet、

    正确的做法是、许多变量都会影响这些器件的 EMC 性能。

    除了  布局之外、我还没有提到层数/层叠以及 PCB 尺寸标注、这可能会影响这些频率范围。

    通常、 封装、IC 布局过程、IC 布局规划/布局和扩频技术等会在 IC 级别影响 EMC 性能。

    如果您希望 TI 推荐的 EMC 性能最佳的器件、则最新器件(即 TPSM5601)通常具有最新的工艺和封装设计以及扩频。

    当然、我建议您考虑所有选项、并根据您认为最适合您的应用的选项进行选择。

    如果您需要有关滤波器设计和/或布局方面的建议、请告诉我。

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    您好!

    再次感谢您的快速回复。

    因此、我了解无法获得更精确的线索来解释我先前所做的数据表不同曲线之间的奇怪差异。 因此、我将选择与最佳其他标准相匹配的模块。 (当然还考虑到您对 TPSM5601的优势所说的话)。

    如果我对我的器件进行了一些 EMC 测试、我将在以后的讨论中向您和其他读者发布测试结果、并提供反馈。

    再次感谢你。

    此致