基于积木式电路保护的供抗 EMI 设计技术

电磁干扰 (EMI) 及其对组件、电路和系统的影响是许多设计的一个严重问题。它可能导致暂时性故障、不稳定的性能、间歇性问题、系统故障、组件退化和硬故障。EMI 是许多应用中普遍存在的问题，尤其是工业和汽车设计，并且有各种行业和监管标准来确保最终产品必须满足的 EMI 抗性。

我不会在这里尝试提供抗 EMI 设计技术的指南。这是一个太大的话题，我们无法掌握，更不用说详细探讨了。此外，它已被广泛涵盖从具有有趣理论分析的学术论文(有趣但通常不是直接可操作的)到有关如何调查和“击倒” EMI 及其后果的实践文章。其中许多参考资料相对较旧，但仍然非常有效，因为 EMI 的核心是麦克斯韦方程组和其他物理和电子学基本原理的体现。

电气干扰可以由电源线和信号线传导，也可以通过电容、磁或其他电磁辐射在空气中传播。良好的设计实践要求遵循一些基本指南和标准技术以最大限度地降低 EMI，包括线路滤波、修改电源设计、正确布局和屏蔽外壳。

EMI防护场所

在添加任何组件来衰减它之前，物理位置在 EMI 问题和解决方案中起着重要作用。基本策略包括在尽可能靠近其源头的地方阻止干扰——最好在它们进入设备之前——并将它们重定向到地面，并尝试将可能暴露于 EMI 干扰的部分放置在尽可能远离敏感电路的地方。

当然，在设计电路时应考虑 EMI 保护，而不是大量留给后期设计/原型测试。尽管如此，在构建和评估电路和系统之后，设计工程师很可能需要做更多工作。除了布局和布线更改外，工程师还经常求助于多种 EMI 衰减组件和技术，包括旁路电容器、电阻器、铁氧体磁珠、电感扼流圈、屏蔽、改进的接地和接地路径、压敏电阻等。

尽管如此，EMI 套件中有一个工具很容易被忽视：使用由于其设计和制造而固有地具有额外 EMI 电阻的组件。罗姆半导体最近推出的两款新运算放大器让我想起了这一点，这是最不起眼和最基本的有源模拟元件以及晶体管。单通道BD87581YG-C和双通道BD87582YFVM-C具有更高的 EMI 抗扰度，适用于汽车和工业应用。

这些组件加入了 Rohm 于 2017 年首次推出的 BD8758xY EMARMOUR系列轨到轨输入/输出高速 CMOS 运算放大器。它们非常适合在恶劣环境中进行高速传感，例如车辆发动机控制单元和异常检测系统用于工厂自动化设备。这些运算放大器通过结合专有的模拟设计技术和制造工艺来实现增强的 EMI 性能。

当然，说得更好是一回事，但一些数字使声明变得切实可行。在这种情况下，Rohm声称在汽车制造商进行的ISO 11452-2无线电波发射测试中，标准运放的输出电压在所有频段波动都在±300 mV以上，而在所有频段最多只有±10 mV。它的新系列。这个低值通常意味着不需要 EMI 相关的“对策”，例如在每个感兴趣的频率上特定频率的滤波器组件，从而减少应用设计工作并提高可靠性。

Rohm 还提供了一些有趣的图表，显示了在四项国际噪声评估测试中的表现：ISO 11452-2 无线电波发射测试、ISO 11452-4 大电流注入测试、ISO 11452-9 接近天线抗扰度测试;和 IEC 62132-4 直接射频功率注入测试。

其他抗电磁干扰元件

这些运算放大器并不是唯一可用的抗 EMI 集成电路。古老的 RS-232 标准有抗 EMI 接口组件;服务于 RS-232 的组件由于其在系统中的物理和电气位置而最容易受到 EMI 的影响。RS-232 曾经是最常见的接口连接标准，但仍有许多传统端口在使用。

您是否曾经使用抗 EMI 组件来提高您在抗 EMI 设计中的“胜算”?之后您是否曾切换到此类组件来解决问题?或者您是否认为单源组件存在设计和可用性风险，并且更愿意通过无源滤波器、屏蔽、布局拓扑、接地和其他方法等传统技术来提高 EMI 抗扰度?

在高压工业应用中，工程师们可以使用全新的高密度隔离式DC/DC偏置电源，将电源解决方案缩小80%，从而最大限度地提高效率

北京2020年2月12日 /美通社/ -- 德州仪器(TI)(纳斯达克代码：TXN)今日推出了首款采用新型专有集成变压器技术开发的集成电路(IC)：一种具有业界更低电磁干扰(EMI)的500mW高效隔离式DC/DC转换器UCC12050。其2.65mm的高度能够帮助设计师减小解决方案的体积(与离散解决方案相比减少了80%，与电源模块相比减少了60%)，效率是同类竞争器件的两倍。UCC12050专为提高工业性能而设计，其5kVrms增强隔离和1.2kVrms的工作电压可以防止系统出现高压峰值(如工业运输、电网基础设施和医疗设备中)。欲了解更多信息，敬请访问TI官网。

德州仪器EMI优化集成变压器技术将电力传输隔离小型化为IC尺寸封装

TI突破性的集成变压器技术可以实现高密度隔离DC/DC电源转换，同时保持低EMI。单封装、表面贴装架构给设计师提供了一个易于使用的低断面集成电路，减少了材料清单(BOM)，并且能在宽温度范围内高效运行。EMI优化、低电容变压器和静音控制方案简化了EMI合规性，同时提供了可选择增强或基本隔离的可靠解决方案。下载白皮书， “通过隔离栅的电源：隔离DC/DC电源的概览” ，了解更多关于该新系列增强隔离DC/DC偏置电源的信息。

UCC12050

的主要特性和优点

尺寸小、功率密度增加

：UCC12050采用16引脚小外形集成电路(SOIC)封装，尺寸为10.3毫米×10.3毫米×2.65毫米，可提供60%的效率，是同类尺寸竞争器件的两倍，也是相对隔离电源模块功率密度的两倍。在新架构中使用0.5W可以提高可靠性，减少了材料清单，并简化了电路板布局。

更低

EMI：具有更低一次到二次电容的UCC12050的集成变压器优化了EMI性能，并且其静音控制方案使得工程师更容易让他们的设计通过国际无线电干扰特别委员会(CISPR)32 B级电磁干扰测试，因为它在两层印刷电路板上留有余裕。这种解决方案还消除了通常需要满足EMI认证的外部滤波器组件，如低压差稳压器和铁氧体磁珠，大大减少了组件选择和设计时间。

增强隔离，宽温度范围：

带有8mm蠕变和间隙的UCC12050的增强隔离用于保护和抵抗地电位差。它的高效率和宽工作温度范围(-40°C至125°C)可在极端条件下提供更多功率。阅读技术文章，“隔离101：如何为您的应用程序找到合适的隔离解决方案”， 了解增强隔离，特别是UCC12050，如何帮助您节省更多时间、精力、空间甚至成本(相较于其他的隔离偏置电源解决方案)。

这种新型高密度隔离电源转换器是TI电源管理产品组合中最新的行业领先器件，为任何需要隔离的工业应用提供了小尺寸和易用性。此外，新型UCC12040凭借3kVrms基本隔离提供了所有相同的优点。