由于消费者期望其电子产品具有更出色的性能,如何缓解电磁干扰 (EMI) 成为我们需要解决的重要问题。

2021年5月10日
 

当我们开发创新的技术和工艺(包括先进的集成有源 EMI 滤波器的电源器件)来减轻电磁干扰 (EMI) 后,我们的客户可以在不降低功率密度的情况下,更轻松地降低系统成本并满足 EMI 标准,从而使电子产品更小、更可靠且更实惠。

公司的升压和多通道/多相直流/直流产品负责人 Cecelia Smith 说,如果遇到家中的 LED 灯闪烁或收音机发出奇怪的声音,您可能会认为这些是超自然事件 - 但它们实际上是受到电磁干扰的例子。

EMI 不仅仅妨碍电子产品的正常工作,在最坏的情况下,EMI 会导致电子元件发生故障。随着器件变得越来越小,元件之间的距离越来越近,EMI 成为工程师需应对的一个更大的挑战。

“消费者希望并期望电子产品的性能更出色,这意味着 EMI 将继续是我们需要解决的问题,”Cecelia 说道。“我们公司正在开发相关技术,以减少产生的 EMI,从而帮助使电子产品更小、更可靠且更实惠。”

为什么 EMI 成为一个问题

非常靠近的电子电路有可能通过 EMI 而相互干扰,这可能会使系统元件性能降低甚至损坏系统元件。

造成 EMI 最严重的罪魁祸首之一是开关模式电源,由于其高效的电源转换,这种电路无处不在。由于电压和电流的高速切换,这些转换器通常会产生大量的辐射和传导 EMI。 

由于电子产品的缩小加剧了 EMI,并且开关模式转换器应用广泛,因此减轻它们产生的 EMI 对于设计这些电子产品的工程师来说很必要。如果不这样做,EMI 可能在后期严重阻碍设计进度,浪费大量时间和资金。

“随着电子产品变得越来越智能、越来越互联,我们已经看到半导体技术在我们的日常生活中不断普及,”基尔比实验室 (Kilby Labs) 电源、隔离和电机经理 Jeffrey Morroni 说道。“这些更复杂的电子系统越来越小,越来越多的元件挤在一起。这些趋势增加了 EMI,相关的挑战足以让工程师夜不能寐。”

如何降低 EMI

多年来,公司的工程师一直通过各种创新方法解决 EMI 问题。

公司系统经理 Ambreesh Tripathi 介绍,42 伏 LM25149 直流/直流降压控制器是我们公司全新发布的一款集成有源 EMI 滤波器的先进电源器件,它能感应高频噪声并为高频噪声提供一个低阻抗路径。

“它用一个非常小的滤波器取代了笨重、昂贵的无源滤波器,更妙的是,这种滤波是在器件本身内部进行的,”他说道。“使用这个器件,设计工程师可以将外部 EMI 滤波器的尺寸减少一半。”

Jeff 将有源 EMI 滤波器与降噪耳机相比较。

“在降噪耳机中,有一个传感器可以测量周围环境中的可闻噪声,并利用扬声器消除耳朵中的噪声,这样您就听不到这样的噪声,”他说道。“我们的解决方案采用了类似的原理,可以消除 EMI,从而减少噪声。我们正在帮助客户解决这个问题,这样他们就可以专注于其他方面。”

ADAS 到航空航天

降低电源中的 EMI 是设计工程师面临的一项日益严峻的挑战,随着高级驾驶辅助系统、汽车信息娱乐系统与仪表组、楼宇自动化以及航空航天和国防设计中电子元件的增加,降低 EMI 已迫在眉睫。

 

“挑战在于,我们希望在相同的空间内实现更大的功率,而随着功率密度的增加,EMI 的可能性也在增加,”Cecelia 说道。“例如,汽车正在发生改变,看起来将与 10-15 年前大不相同。从信息娱乐系统到摄像头系统,再到高端的激光雷达,汽车制造商正在探索如何将这些技术发展成一个更加融合的架构,实现无缝协同工作。”

公司的新电源芯片允许工程师在不降低设计功率密度的情况下满足 EMI 标准,使这些系统更小、更先进。它们是 TI 电源产品庞大产品系列的一部分,可解决各种类型的传导和辐射 EMI 问题。

“我们将继续帮助解决 EMI 在市场许多不同领域的挑战 – 包括共模和差模发射、高电压和低电压应用,”Jeff 说道。“这项技术让客户大开眼界,认识到我们是一个出色的合作伙伴,可以帮助解决他们可能认为我们不可能或不应该解决的问题。”

我们热衷于让世界更美好

帮助客户减轻 EMI 是 TI 革新者致力于通过半导体技术降低电子产品成本、让世界更美好的明证。每一代创新都建立在上一代创新的基础之上,使技术变得更小巧、更高效、更可靠、更实惠,开拓新市场可实现半导体在电子产品领域的广泛应用。在 TI,这就是工程的进步。这正是我们数十年来以至现在一直在做的事。