围绕低EMI构建的完整支持生态从而实现EMI和面积双重优化

导读：EMI可以分为传导EMI和辐射EMI，整个方案在进行EMI的控制时，所采取的手段也是多样的 。如何实现低EMI的效果，对于工程师而言是一个非常重要的设计考量。我们认为TI的贴心之处在于，围绕着低EMI这一主题，将低EMI器件、在线EMI工具、技术文档和视频、 测试场地和人工支持都整合在了一起 ，给了工程师打造了一个关于低EMI的全面的支持生态。而且TI也强调其在降低EMI的同时，整体方案在电源效率和功率密度上也无需妥协。

电源工程师在进行整体方案设计时，实现低EMI是其非常重要的考量之一。当前汽车和工业应用的整体复杂度提高，方案中电子元器件的种类和数量提升，各种不同的通信协议的添加，让EMI设计的复杂度和面积都有相应的提升 ，因此工程师在低EMI的设计方面面临着更大的挑战。如何帮助工程师来解决这一难题？TI最近发布的首款具有集成式有源EMI滤波器的DC/DC控制器就是很好的答案。TI针对其全新电源产品和低EMI的产品组合在中国召开了线上媒体发布会，德州仪器升压与多通道DC/DC产品线副总裁兼总经理 Cecelia Smith女士和德州仪器宽输入电压及降压开关电源产品线经理 Ganesh Srinivasan先生和记者进行了精彩的分享。

围绕低EMI构建的完整支持生态

EMI可以分为传导EMI和辐射EMI，整个方案在进行EMI的控制时，所采取的手段也是多样的 。如何实现低EMI的效果，对于工程师而言是一个非常重要的设计考量。我们认为TI的贴心之处在于，围绕着低EMI这一主题，将低EMI器件、在线EMI工具、技术文档和视频、 测试场地和人工支持都整合在了一起 ，给了工程师打造了一个关于低EMI的全面的支持生态。而且TI也强调其在降低EMI的同时，整体方案在电源效率和功率密度上也无需妥协。

 

据Cecelia Smith介绍，TI会在EMI方面进行持续投入：第一是为客户提供EMI测试的场地实验室，客户可以将其所需要测试的设备带到测试场地内做CISPR 25或CISPR 32等EMI测试，TI也能够提供一定的服务和技术上的支持；同时TI构建了非常强大的生态系统，用户可以在官网TI.com上找到EMI相关设计，也可以使用Webench做EMI的模拟仿真，包括输入滤波器的模拟。数据表、规格书和评估板的用户手册等都包含了该产品的EMI测试结果，包括针对CISPR 25和CISPR 32的规范；客户有其他的问题也可以通过TI线上E2E论坛来寻求TI工程师会在线解答。

实现EMI和面积双重优化

在EMI控制的具体实现技术路径上，TI具有两个思路来减少辐射发射。一是通过减小无源滤波器的尺寸来降低系统成本，包括创新扩频技术和度异相开关。二是通过减少设计时间并降低设计的复杂度，从源头上根本性地减少产生的EMI，主要通过集成式旁路电容器、集成型有源EMI滤波器和更低封装的寄生效应。

 

创新的低EMI的明星产品包括：LM25149-Q1 降压控制器、LMQ61460 同步降压转换器、TPS25850-Q1 充电端口控制器、LM5157-Q1 非同步升压转换器和UCC12050 隔离式直流/直流电源。针对不同类型的电源器件，TI分别配置了不同类型的低EMI的技术：LMQ61460通过内部集成旁路电容器和假随机扩频的低EMI，降低峰值辐射发射。同时也采用HotRod封装，通过优化的引脚排列帮助实现更少的开关节点振铃；TPS25850-Q1是采用了扩频频率抖动来帮助降低EMI；LM5157-Q1则提供了包括DRSS、外部时钟同步和2.2MHz开关功能在内的广泛的选择来缓解EMI；UCC12050内集成变压器具有较低的初级到次级电容，并针对低EMI性能进行了优化。

LM25149-Q1和LM25149降压控制器则是此次最新发布的产品，集成式有源EMI滤波器和双随机展频（DRSS）技术可在多个频带上将传导EMI降低高达55dBµV。工程师可将外部EMI滤波器的面积和体积分别缩减近50%和75%以上。工程师还可以同时缩减滤波器尺寸和降低EMI。因此在设计中采用该全新产品可以帮助设计者在整体方案上实现更低BOM成本和更小方案面积。

 

据 Ganesh Srinivasan分享，LM25149-Q1以及工业版本LM25149是业界首款具有集成有源EMI滤波器的DC/DC降压控制器。有源EMI滤波器能够检测输入端的噪声和纹波电压，在直流输入母线上注入与其相位相反的电流，从而消除电流或电压干扰，以降低EMI噪声和纹波电压。LM25149既具有有源EMI滤波器（AEF），同时也具备双随机展频（DRSS）技术，这是另外一项EMI的创新，这两者相结合可以在整个EMI测试频段中提供业界领先的EMI性能。DRSS这项技术结合了低频三角调制以及高频伪随机调制这两种调制方式，优化了低频和高频中EMI的性能。当使用这两者技术，包括DRSS和有源滤波器之后，可以给用户最高在400GHz的情况下带来55 dBµV的降幅，进一步改善电源的EMI性能。

 

随着汽车和工业应用的升级，整体方案的低EMI设计目标越发困难。TI提供的低EMI元器件产品组合，配合全套的低EMI生态，可以给予设计工程师很好的支持。而且在降低EMI的同时，也可以实现方案面积的降低，同时还保证整体的电源功率密度较高水平。
编辑：lyn