【个人经验分享】电源芯片的SYNC引脚的EMC用法

电源芯片的SYNC引脚除了用于多BUCK并联 交错时钟(phase shift)实现纹波抵消外还有EMC用法

1 个赞

1. SYNC引脚是什么?
电源芯片里面的SYNC引脚是 Synchronization clock in,意思是同步时钟输入。

2. SYNC引脚的作用
由于DC-DC在工作时是以一定的开关频率来工作的,所以会在它工作频率以及其倍频产生辐射。

而如果系统中有多个DC-DC,即使是同一颗芯片, 由于其工作状态不同或者其器件自身误差的原因, 在工作时的频率也不一定能完全相同,不同的频率就导致很难针对性的滤除其对外辐射.

有外部SYNC引脚的DC-DC,可以在外部给出一定频率的时钟,为多个DC-DC并联提供时钟,这样多个DC-DC都可以按照一样的频率工作,

3. 外部频率如何设置?
① 将频率设置为EMC限值要求豁免区域之内,以通过EMC测试。
image

② 外部采用被展频时钟,将工作频率展开,降低整体辐射峰值

③ 无论外部频率设置多少,只要是同一个频率,都会更方便针对性的进行滤波。

image

值得补充的点

  1. SYNC 有时支持双向(输入+输出)
    一些芯片的 SYNC 引脚既可当输入也可当输出,通过配置决定是提供时钟还是接收外部时钟。
  2. 同步频率的范围有限制
    通常 SYNC 支持的频率范围是芯片内部开关频率的 ±20% 或 ±30%,需查看 datasheet。

什么是多BUCK并联交错时钟?
当多个 BUCK 电源并联供电(如多相供电、多输出合并,或多个负载点靠近)时,它们的开关动作若完全同时进行(同相位)会带来如下问题:

  • 电感电流同步上升,引起瞬时输入浪涌电流大
  • 同步切换产生的噪声频率叠加,EMI 更严重
  • 纹波叠加,导致输入/输出电容压力大;
  • 电源模块容易因热集中过载,影响寿命。
    解决方案:将多个 BUCK 的工作频率设为相同但错开相位,这就是交错时钟(Interleaved Clock)

使用 SYNC 引脚同步就可以实现交错时钟