日前,TI推出了独立式有源电磁滋扰 (EMI) 滤波器集成电路TPSF12C1/3系列,正是TI在减少EMI方面所做的创新。
共模扼流圈影响电源尺寸

EMI全称为Electro Magnetic Interference,指系统对外的滋扰,EMI常日须要加以限定,以确保电子设备不要对其他造成滋扰与破坏,从而影响系统正常事情。
噪声紧张包括了共模与差模两类。个中,对付接入电网(AC)的电气设备而言,滋扰多以共模滋扰为主,共模滋扰本身一样平常不会对设备产生危害,但是如果共模滋扰转变为差模滋扰,滋扰就严重了,由于有用旗子暗记都是差模旗子暗记。
为了有效降落共模滋扰,须要采取LC滤波器。对付共模EMI滤波器而言,Y电容会产生泄电流,泄电流须要知足安规哀求,不能太大(范例的X电容值是μF级,而Y电容是nF级),因此这就须要更大的电感(共模扼流圈)。更大的扼流圈意味着体历年夜、重量重、效率低且价格昂贵。
选择有源滤波器IC降落EMI
如何降落共模扼流圈的尺寸呢?个中一个办法是选择有源滤波器(AEF)。“有源滤波器和降噪耳机有异曲同工之处。”TI产品线经理 Roja de Cande说道。
TI的独立式有源EMI滤波器IC的事情事理为,先检测共模噪声,然后通过内部运放输出反向并放大的旗子暗记,然后将其注入到线路中,相称于放大了Y电容的等效电容,从而抵消原有的共模噪声。Roja de Cande表示:“这既能够有效减小泄电流,同时也能够放大 100kHz 至 3MHz 的等效 Y 电容,进一步降落全体共模电感的感量,从而降落方案的体积和重量。”
有源EMI滤波器事情事理
如比拟图所示,采取有源滤波器之后,共模扼流圈从两个12mH的缩小至1nH和4nH。
根据TI给出的资料比拟,无论是尺寸、体积、本钱、功率损耗还是面积都可以缩小近一半,并显著增加系统的可靠性。
目前,TI 的有源滤波产品共有四款,包括针对单相和三相商业运用的 TPSF12C1 和 TPSF12C3,以及面向汽车运用的 TPSF12C1-Q1 和 TPSF12C3-Q1,均内置了补偿,对共模滋扰有明显改进,可在单相和三相交流电源系统中检测和肃清高达 30dB 的共模 EMI(频率范围为 100kHz 至 3MHz)。无论是在原始EMI设计中增加TI的有源EMI芯片,还是在新设计中采取,都可以显著改进EMI表现。
电源系统的EMI设计都颇具寻衅,紧张缘故原由在于只有把产品做出来,才能测出EMI值,如果不合规,还须要一直整改。Roja de Cande强调,TI针对有源EMI滤波器供应了多种设计及仿真工具,工程师可以提前设计并预估EMI,从而简化全体流程。
更多降落EMI的创新
TI将改进EMI作为其电源管理技能发展的一个主要方向,因此不但是有源EMI滤波器,还开拓了多项提高EMI能力的技能及产品。“在现有的系统设计中,客户对付高效率、更好的热表现每每会有很高的哀求。电源都在越做越小,个中一个关键技能便是把开关频率越推越高,这样可以大大减小磁性元件和输出电容,但是在推高开关频率之后,EMI 就会变成翘翘板的其余一端,它就会被抬高。”Roja de Cande说道。因此改进EMI的技能及产品是电源高性能、高功率密度的关键之一。
实际上,TI此前就开拓了有源EMI滤波器,并将其集成至DC/DC中实现差模滤波。客户对共模滤波的哀求更高,因此TI开拓了此款有源EMI滤波器,以提高AC/DC产品的抗EMI能力。可广泛运用于包括车载充电器、企业级做事器、通信电源、工厂自动化、楼宇自动化以及航空航天等所有须要EMI抑制的场景中。
除了有源EMI滤波技能之外外,TI降落EMI的方法还包括双随机扩频技能、集成旁路电容、集成变压器、改进封装、压摆率掌握等多项创新,并均已成功商用。
谈及未来的产品方案,Roja de Cande透露有源EMI滤波器还将不断拓展至包括共模、差模的DC/AC产品以及DC/DC的共模产品等。










