【導讀】工程師在設計電源系統(tǒng)時面臨的一個常見問題是如何選擇DC/DC轉換器：線性還是開關轉換器？一般而言，開關電源（SMPS）相比線性穩(wěn)壓器，效率要高得多，也更加優(yōu)越。但是，EMI性能卻相差很多。
工程師在設計電源系統(tǒng)時面臨的一個常見問題是如何選擇DC/DC轉換器：線性還是開關轉換器？一般而言，開關電源（SMPS）相比線性穩(wěn)壓器，效率要高得多，也更加優(yōu)越。但是，EMI性能卻相差很多。
線性與開關對比圖，來自Advanced Conversion Technology
TI正致力于創(chuàng)建可提供兩全其美的解決方案——高效和最小的EMI。
開關電源是工程折衷的典型例子，在這種情況下，高效運行會帶來額外的EMI問題。
開關電源通過打開和關閉半導體開關來工作，利用電感器的瞬態(tài)行為進行升壓或降壓。雖然開關過程產(chǎn)生了高效率，但這也是直接導致EMI問題。
開關電源降壓轉換器的示例。圖片由Components101提供
理想情況下，開關在斷開時將具有無限阻抗，在閉合時將具有零阻抗。這種完美的切換將允許這兩個狀態(tài)之間的瞬時變化。
不幸的是，現(xiàn)實世界中的交換會隨著狀態(tài)的變化而經(jīng)歷上升和下降的時間。這些過渡會引起開關電源的EMI，其中電流的非線性尖峰會導致高頻SMPS波形上的諧波分量。產(chǎn)生的電壓尖峰會導致EMI和RFI超過100 MHz。
集成有源EMI濾波器
通常，設計人員為減輕開關電源中EMI的影響而采取的措施是使用EMI濾波器，該濾波器通常位于開關電源的外部。
日前，TI發(fā)布了一個新的同步DC / DC降壓控制器系列，該系列據(jù)稱是業(yè)界首款集成有源EMI濾波器的DC/DC降壓控制器。
集成濾波器可將電路板的整體尺寸減小多達50％。圖片由德州儀器（TI）提供
該新系列名稱為LM25149-Q1，它采用有源EMI濾波器和雙隨機擴頻技術，可在多個頻段上實現(xiàn)55 dBuV的傳導EMI降低。通過集成濾波器，設計工程師可以減小外部EMI濾波器的尺寸。根據(jù)TI的說法，這可使工程師將總面積減少50％。
降壓轉換器利用帶有感應和注入電容器的有源EMI濾波器，以及用于補償?shù)慕M件。圖片由德州儀器（TI）提供
該公告中發(fā)布的另一款器件是LMQ61460，該器件通過集成內部旁路電容器來降低非集成解決方案中的寄生電感，從而降低了EMI。 LMQ61460在3–36 V之間工作，最高可承受42 V的浪涌保護。與LM25149-Q1一樣，該IC還采用偽隨機擴頻技術，可將任何給定頻段的峰值EMI降至最低。
無需權衡EMI及高效率
隨著更多領域的電氣化，至關重要的是要考慮整個設計的權衡取舍，以實現(xiàn)最佳的電氣系統(tǒng)。TI試圖通過創(chuàng)建集成的開關電源解決方案來做到這一點，從而將EMI的影響降至最低，使諸如EV之類的應用可以受益于高效率而無需擔心EMI。
（來源：TI）
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