德州仪器 稳压IC技术专题
图13显示了在400 kHz开关频率下运行的buck变换器的EMI测量结果，比较了有源和无源EMI滤波方法。为了有效满足CISPR 25 5级频谱屏蔽，无源EMI滤波器需要一个3.3μH的DM电感和一个10μF的DM电容。有源滤波方法可以通过*1μH的DM电感器以及100 nF的传感和注入电容实现相同的有效衰减。这有助于将无源滤波器的大小和体积分别减小到原始值的43%和27%。对于更大电流的转换器，UCC28C41QDRQ1稳压IC，可以通过降低电感直流电阻来获得成本和效率方面的进一步好处。
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降低低频和高频范围内电磁干扰的常规方法-稳压IC技术专题
当系统共享公共物理触点时，开关电源中不连续电流产生的输入电压纹波可传导至其他系统。如果没有适当的缓解措施，过大的输入或输出电压纹波可能会危及电源、负载或相邻系统的运行。
传统上，您可以通过使用基于无源电感电容器（LC）的EMI滤波器来**小化输入纹波，如图4所示。LC滤波器提供满足EMI规范所需的衰减。
取舍是根据所需衰减对系统的尺寸和成本进行惩罚，这将降低总体功率密度。而且用于输入EMI滤波器设计的大型电感器由于其较低的自谐振频率而在大于30 MHz的频率下失去衰减，因此需要铁氧体磁珠等附加组件来处理高频衰减。
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TI稳压IC的EMI不再是事后诸葛亮，因为它有可能在设计阶段后期造成重大挫折，这将耗费时间和金钱。
开关电源（SMPS）是现代技术中**普遍的电路之一，在大多数应用中，它比线性稳压器的效率有了极大的提高。
但这种效率是有代价的，因为开关电源中的功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的开关使其
是电磁干扰的主要来源，而电磁干扰反过来又会影响可靠性。EMI主要来自不连续的输入电流、开关节点上的快速转换率、，
以及功率环路中寄生电感引起的沿开关边缘的附加振铃。
下页的图1说明了这些元素中的每一个如何使用buck转换器拓扑在不同的频带中表现出来。
例如。随着压力的增加，增加开关频率以减小尺寸和成本，并增加转换率以提高
效率、电磁干扰问题加剧。因此，有必要结合具有成本效益且易于集成的EMI缓解技术不要影响电源设计。
图8说明了时域和频域中的这些参数。-稳压IC技术专题
在CISPR 25等标准中，通常会将fm设置在9 kHz左右，以优化低频段，但这恰好也在音频范围内。为了解决这一问题，您可以进一步以伪随机方式调制三角调制，以传播可听能量，而不会对传导和辐射EMI性能产生重大影响。下页的图9说明了时域和频域中的这种调制模式，这是TPS55165-Q1（同步降压-升压转换器）上的一个功能。
EMI不仅限于单个频带（因此也限于单个RBW），而是多个频带的事实带来了困境，因为扩频通常只能针对单个频带的改进。解决这个问题的一种新方法是一种称为双随机扩频（DRSS）的数字扩频技术。DRS背后的基本原理是叠加两个调制剖面，每个调制剖面针对不同的RBW。有关更多信息，请参阅应用报告“EMI抑制技术，双随机扩频”
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隔离
以比较高的工作电压和可靠性提高安全性-稳压IC技术趋势
隔离是指在存在危险高压时的可靠保护。电流隔离将两个区域电隔离，允许功率或信号通过屏障传输，而不影响人身安全
安全性，同时防止接地电位差，提高抗噪性。TI的隔离技术组合，包括电容性SiO2绝缘屏障和集成变压器，有助于超越Verband der Automobilindustrie（VDA）、加拿大标准协会（CSA）和美国保险商实验室（UL）的标准，而不会影响性能。要了解有关隔离的更多信息，请参阅我们的所有隔离解决方案。
传输信号
•采用高质量隔离技术、低延迟数据传输和出色的共模瞬态抗扰度（CMTI），提高系统鲁棒性和可靠性。
传输功率
•通过在单个封装中集成传输电源所需的高压隔离组件，减少热负荷并简化EMI合规性。
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结论
电子技术的快速发展给功率转换器的设计带来了巨大的压力，因为复杂的系统被塞进了越来越小的空间。敏感系统的接近性使得抑制EMI具有挑战性。在设计功率转换器时，必须格外小心，以符合标准机构规定的限制，以确保关键系统能够在噪声环境中安全运行。
低EMI设计可以节省大量开发周期时间，同时还可以减少电路板面积和解决方案成本。TI提供多种功能和技术来缓解EMI，如扩频、有源EMI滤波、抵消绕组、封装创新、集成输入旁路电容器和真正的转换速率控制方法。
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