解决EMI问题，需从源头入手( 二 )

EMI问题有多种形式，具体取决于受影响的频段。为有效缓解EMI问题，德州仪器(TI)采用了一套综合技术，即独特的IC设计和封装技术，可根据特定频段解决EMI的主要来源。这有助于避免在其他频段上出现次优或无效的一刀切解决方案。
【解决EMI问题，需从源头入手】此外，为了从源头上解决问题，工程师在设计时必须拥有良好的仿真和建模方法来预测EMI 。 TI独特的EMI建模工具（webench）使工程师能够像设计高效率、高功率密度性能等一样设计具有出色EMI性能的电源转换器。
Ramadass具体介绍了TI的综合技术，如图所示：

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将EMI问题分解为特定频段（低频和高频），就可以更有针对性地来解决这些特定频率的每一个EMI问题。
对于低频问题(<30MHz) ， TI的电源转换器使用先进的扩频和有源滤波技术来减轻PCB上所需的无源滤波负担，以满足并超越标准。这有助于终端系统变得更小、成本更低，同时满足其EMI需求。
而对于与更高频率（FM频段和>100MHz频段）相关的问题， TI的电源转换器利用各种栅极驱动器、封装和无源集成技术从源头上最大限度地减少EMI问题。这有助于解决传统系统中通常需要的一些难以调试的接地和屏蔽问题。
由于IC、组件和PCB设计之间的相互作用， “即使从源头解决EMI之后，系统工程师在组装终端设备时还需要考虑适当的EMI指标，才能更好地发挥系统的功能。 ”Ramadass补充道。
集成有源滤波器和双随机扩频技术
TI提供多种功能和技术来降低所有相关频段的EMI ，其创新的技术优势主要表现在：
改进的滤波器尺寸和成本：先进的扩频和有源EMI抑制技术可降低产生的EMI的影响；减少设计时间并降低设计复杂性：覆晶封装、电容器集成和先进的栅极驱动器技术可从根本上降低源极产生的噪声。
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TI在2021年新推出的LM25149-Q1 ，是TI首款集成有源滤波器的芯片。相比外置有源滤波器，整体面积可缩小50%以上。与标准无源滤波器相比，有源滤波器可以提供更高水平的EMI衰减和更小尺寸的π滤波器。有源滤波器具有增益高、带宽宽、输出阻抗低、可以产生和吸收电流，检测直流总线上的任何扰动，并注入与噪声源相反的信号从而抵消干扰。 LM25149-Q1可在负载电流>40%的时候自动启动有源电磁干扰滤波器，负载电流<30%时候则会自动禁用有源滤波器。
另外， LM25149-Q1使用了双随机扩频技术，将低频的三角调制与高频的伪随机调制相结合，分别提高了低频段和高频段的EMI性能。该产品除了在EMI上具有显著优势之外，在调整率、效率、温升及纹波等性能指标上都有着出色表现。
除此之外，包括LMQ61460集成了旁路电容器， TPS25850-Q1利用了扩频频率抖动技术， LM5157-Q1则提供了包括DRSS、外部时钟同步以及2.2MHz开关功能等， UCC25150集成了专用的变压器等等， TI针对不同的应用场景，不同的EMI现场，提供各类组合，使工程师可以更有针对性的进行EMI的改善。
总结
“EMI在某些设计中是一个棘手的问题，比如在汽车系统中，诸如信息娱乐、车身电子、ADAS等。工程师在设计原理图和绘制版图时，需要随时保持警惕。 ”Ramadass强调。
除了汽车电子，工业和个人计算应用的快速发展对更快上市、更具成本效益、更小尺寸电子产品的需求也随之增长，这将不可避免地给EMI提出新的挑战。需要各种进阶的EMI缓解技术，以保证产品设计顺利通过业界通用EMI测试。