Как встроенный фильтр электромагнитных помех в микросхеме постоянного тока ACDC упрощает проектирование источника питания?

Как микросхемы постоянного тока ACDC могут преодолеть традиционные ограничения с помощью «невидимого щита»

В лаборатории научного города Гуанмин в Шэньчжэне инженеры изТехнология Хуциньаплодируют недавно выпущенномупеременный/постоянный ток чип постоянного тока- этот чип размером всего с ноготь подавляет кондуктивные помехи до 58% от предела международного стандарта без каких-либо внешних фильтрующих компонентов. Это означает, что продолжающаяся уже три десятилетия «война по начинке фильтров» в области проектирования блоков питания может подойти к концу.

Пять лет назад, когда мы проектировали источник питания промышленного освещения для международного бренда, в секции фильтрации световых электромагнитных помех использовалось 17 компонентов. Линь Хао, главный инженерХуцинь, показал новые и старые проектные чертежи и сказал: «Теперь с нашим интегрированным решением мы также можем достичь стандарта EN55015 класса B. Количество компонентов было уменьшено с 23 до 6, а площадь печатной платы сократилась на 71%». Это разрушительное изменение связано с переосмыслением технологии электромагнитной совместимости.

Хотя микросхемы постоянного тока DCDC по-прежнему активно конкурируют в гонке «дискретной фильтрации»,Хуцинь'sпеременный/постоянный токрешение уже открыло новое измерение. В сравнительном тесте определенный источник питания базовой станции связи, использующий традиционное решение DCDC, требует четырехслойной компоновки печатной платы для схемы фильтра, в то время какХуцинь'sпеременный/постоянный ток чипдостигает той же производительности только с одной платой. Ключ заключается в том, что мы «растворили» функцию фильтрации в текстуре чипа. Линь Хао осторожно постучал по микроскопическому проектору. «Посмотрите на эти переплетенные металлические сетки. Они образуют трехмерный электромагнитный поглотитель, точно так же, как на чипе надевается невидимый бронежилет».

Tего технологический скачок демонстрирует свои преимущества в сценариях с широким диапазоном напряжений. Когда входное напряжение подскакивает с 90В до 264В,Хуцинь'sпеременный/постоянный ток чипможет динамически регулировать внутреннюю электромагнитную структуру, чтобы поддерживать уровень затухания шума на уровне выше 42 дБ. Однако, когда напряжение DCDC-решения определенного конкурирующего продукта претерпевает внезапное изменение, эффект фильтрации снижается на 15 дБ. Это похоже на обучение чипа «метаморфозе». Инженер-испытатель Сяо Чжануказал на анализатор спектра и сказал: «Наш чип может реконструировать электромагнитную топологию в реальном времени на основе частоты помех. Такой интеллектуальный отклик — это то, чего дискретные решения никогда не смогут догнать».

ВХуциньЛаборатория надежности, устройство, прошедшее 4000 часов непрерывных испытаний, раскрыло еще больше секретов. Когда температура окружающей среды повышается с 25 ℃ до 85 ℃, производительность фильтрациипеременный/постоянный ток чипснижается всего на 0,8 дБ, тогда как традиционная схема затухает на 6,3 дБ при тех же условиях. Это связано с нашей оригинальной «электромагнитной матрицей температурной компенсации». Линь Хао продемонстрировал модель профиля чипа: «Вокруг каждой трубки переключателя мы внедрили нанокристаллические магнитные материалы. Они могут регулировать свою магнитную проницаемость, как хамелеоны, в зависимости от температуры, всегда поддерживая наилучшее состояние фильтрации».

Для экспортной продукции, требующей глобальной сертификации,ХуциньИнтегрированное решение демонстрирует удивительную адаптируемость. После того, как один производитель медицинского оборудования применил эту технологию, его источник питания для рентгеновских фотоэлектрических лучей одновременно прошел сертификацию семи стран, включая FCC Part 18 и VCCI Class A. Больше всего нас удивляет свобода дизайна. Директор по аппаратному обеспечению производителя сказал: «Раньше нужно было зарезервировать 20 мм фильтрующего пространства. Теперь трассировка может быть организована свободно. Наши инженеры, наконец, могут проектировать печатные платы в соответствии с эстетическими принципами».

ВХуциньВ цифровом выставочном зале инженеры прямо на месте продемонстрировали функцию интеллектуальной конфигурации чипа. Сканируя QR-код чипа с помощью мобильного телефона, система автоматически генерирует пакеты параметров для различных сценариев применения. Это эквивалентно предоставлению каждому разработчику блоков питания помощника с искусственным интеллектом. Менеджер по продукту Чэнь Вэй пролистал интерфейс конфигурации. «Клиент малого и среднего бизнеса разработал источник питания драйвера светодиодов с использованием нашего решения. От прототипа до массового производства прошло всего 22 дня, тогда как раньше это занимало не менее четырех месяцев».

ВХуциньВ цифровом выставочном зале инженеры прямо на месте продемонстрировали функцию интеллектуальной конфигурации чипа. Сканируя QR-код чипа с помощью мобильного телефона, система автоматически генерирует пакеты параметров для различных сценариев применения. Это эквивалентно предоставлению каждому разработчику блоков питания помощника с искусственным интеллектом. Менеджер по продукту Чэнь Вэй пролистал интерфейс конфигурации. «Клиент малого и среднего бизнеса разработал источник питания драйвера светодиодов с использованием нашего решения. От прототипа до массового производства прошло всего 22 дня, тогда как раньше это занимало не менее четырех месяцев».

Стоя перед стеной почета, увешанной патентными сертификатами, Линь Хао открыл пожелтевшую записную книжку, в которой были указаны параметры конструкции силового чипа первого поколения, которые он записал двадцать лет назад. В то время мы не могли позволить себе даже программное обеспечение для моделирования электромагнитных помех, и нам приходилось рассчитывать значение индуктивности вручную. Он осторожно закрыл блокнот. «Теперь наш чип может автоматически компенсировать паразитные эффекты, вызванные разводкой печатной платы, а также оптимизировать параметры фильтрации в соответствии с изменениями нагрузки». В этом заключается роман китайских инженеров-микросхем – использование самых передовых технологий для решения самых фундаментальных инженерных задач.