抱歉被我的标题骗了一半儿,这颗芯片的一些指标是ADI的好的,但是我没写,这篇以本体解读为多。
等等那silent switcher是啥呀?
是一种电源的解决方案!
这个页面中文版都乱了,英文版本的还行(赶紧修修吧)
三大特点
我个人觉得就低EMI这个值得说:也被ADI称为超低系统噪音,其中Silent Switcher利用噪声消除技术来改善噪声敏感应用中的EMI性能。该技术还可以帮助提高系统性能、效率和输出纹波,同时减小整体解决方案尺寸。ADI公司不断创新,致力于降低系统噪声水平,使越来越多的应用受益。
好像只有五颗料,第二颗和今天的主角有点像
就是这个了:
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我们看看它的分类:
出现新名次
负载点(POL)电源在靠近负载处单独放置电源调节器(线性稳压器或DC-DC),同时也是由于电路板布线较长,由串扰引起的电压降和电源噪声成为了需要解决的问题。
红色的地方就是新补的电源
开始说说今天这颗:ES5415 是一款3V~42V 输入、15A 输出的同步降压型 DC/DC 转换器:
特性 | 描述 |
---|---|
输入电压 | 3V 至 42V |
输出电流 | 最大连续 15A |
效率 | 高达 95.5%@1MHz,12V→5V;高达 93.5%@2MHz |
最小开通时间 | 40ns,可实现超高压降比变换 |
频率调节范围 | 200kHz 至 2.2MHz,支持外部同步 |
低静态电流 | Auto-sleep 模式下仅 140μA |
EMI 降噪技术 | exSlient® 第二代低 EMI 设计,支持 Spread Spectrum |
封装形式 | 36-Lead 4mm × 7mm LQFN |
这个是第二代的技术,官网没有,我就拿ADI的充数了
这封装,一颗糖豆
实物是非常小巧的
控制架构 是 峰值电流模式控制 + 外部误差放大器补偿 → 提供高速响应 + 电流共享能力
GND:Auto-sleep 模式(低静态电流)
浮空:强制连续模式(FCM)
VCC:FCM + 低 EMI 扩频
外部时钟:同步到外部频率
可并联两个 ES5415 实现最高 30A 输出,通过共享 FB、COMP、SS 引脚 + 各自独立电感。
使用的时候还是需要设置输出电压的:
,同时建议加入相位提前电容(4.7pF~47pF)以优化反馈稳定性
在这里
5V@15A,400kHz
3.3V@15A,2MHz
12V@15A,1MHz
类型 | 描述 |
---|---|
过流保护 | 高边和低边均具有限流检测,支持周期性限制 |
欠压锁定 | VIN < 3V 会关闭开关 |
过温保护 | TJ ≈ 160°C 时关闭开关,140°C 以下恢复 |
输出短路保护 | 低压下进入频率折返 + 高边禁用 |
你觉得我写完了吗?那你可太小看我了! 其中ES5415 数据手册虽然没有直接给出“输出噪声电压(Output Voltage Ripple)”或“噪声频谱密度(Noise Spectral Density)”的明确数值,但它通过多种手段强化了低噪声特性,并通过 EMI 测试数据间接展示了其噪音控制水平。
等等EMI?EMI是用来衡量对象产品的运行产生多少噪声、是否给外围IC和系统带来问题的指标。 “良好的EMI特性”意味着产生的噪声很少。
电磁电磁,尤其DCDC开关管本身就有噪音泄漏出来
那下面我们从几个方面解读它的“噪音水平”:
采用了第二代 exSlient® 技术,其主要针对EMI 辐射噪声进行优化:
技术特性 | 对噪声的贡献 |
---|---|
内部旁路电容(Bypass Cap) | 降低高速环路电感、减少高频辐射 |
干净无过冲的开关边沿 | 抑制尖峰噪声和谐波 |
最小开通时间 40ns | 精准控制开关频谱带宽 |
三角波扩频调制(Spread Spectrum) | 把 EMI 峰值“摊平”,降低在 CISPR 测试频带内的尖峰 |
Auto-Sleep 模式 | 轻载时通过降低频率减少高频切换噪声 |
测试
测试条件:12VIN → 5VOUT @ 15A,FS = 400kHz
满足 CISPR25 Class 5 限值要求
EMI 水平覆盖 150kHz~30MHz,最大峰值低于 60dBμV,带扩频模式时更低(Spread Spectrum Mode)。
测试条件,同上
测试范围:300MHz~1GHz
结果图
极化方式 | 峰值范围(大致) |
---|---|
垂直极化 | 10~50 dBμV |
水平极化 | 10~40 dBμV |
远低于 CISPR25 Class 5 限值,具有出色的辐射噪声抑制能力,适合用于对 EMI 敏感的工业和汽车场景。
虽然文档未直接列出输出噪声波形,但我们可根据以下几点推测:
条件 | 推论 |
---|---|
输出纹波电容大(>3×47μF + 陶瓷) | 输出纹波 ≈ 数 mV |
1MHz~2MHz 高频率开关 + RC反馈补偿 | 高频噪声尖峰较低 |
典型负载跨步响应(如 3A→10A):<100mV 跌落 | 暗示负载扰动下输出纹波极小 |
Dropout 模式下 VOUT 纹波 ≈ 0 | 说明全导通无振铃 |
后面我又要了一个有纹波测试的:
评估板测试
VIN = 12V, VOUT = 5V, FS = 400kHz, IOUT = 15A;10mV/div,波形平稳。
测量方法:探头直接搭在输出陶瓷电容两端(C9)→ 避免地线回路干扰
纹波非常低,适合供电精度要求高的模拟/射频系统;说明输出电容阵列设计(3×47µF X7S)匹配良好;
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测试标准:CISPR25 Class 5
频率范围:150kHz~30MHz
自己看
低于红线(标准限值)5~10dBμV,表现非常优异
水平/垂直极化双测(300MHz~1GHz)
结果:远低于 CISPR25 Class 5 标准红线
说明 内部旁路电容 + 布局优化有效抑制 EMI;搭配扩频模式(Spread Spectrum)可进一步减峰;可直接用于汽车、工业信号链供电,不需额外屏蔽。
类别 | 表现水平 |
---|---|
轻载噪声(Auto-Sleep) | 极低,Iq 仅 140μA,EMI 几乎无可见峰 |
传导 EMI | 通过 CISPR25 Class 5 测试,峰值 < 60dBμV |
辐射 EMI | 峰值 10~50dBμV,远低于标准要求 |
输出电压噪声(纹波) | |
无开关振铃 | 提升系统 EMC 一致性 |
扩频模式 | 可进一步降低 EMI 峰值分布密度 |
总结一下啊ES5415 是一款定位于高性能、高效率、低EMI场景的同步降压型电源芯片,尤其适合:
高压→低压大比值变换
对纹波/EMI 有严格要求的场景(如工业控制、车载系统)
多颗并联扩展大电流供电系统
以及需要高频+紧凑布局的嵌入式系统
如果觉得电流太大(比如我),可以看看这个:
3A的
https://toshiba-semicon-storage.com/cn/semiconductor/knowledge/e-learning/discrete/chap4/chap4-3.html
https://www.einnosemi.com/goods.html?id=52&title=52
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