1 簡介

在過去十年中，世界各地的電氣化程度迅猛提升。電動汽車、以太陽能 PV 和 III 型及 IV 風(fēng)能為形式的清潔能源、數(shù)據(jù)中心、更高效的電源等需求激增，設(shè)計人員競相開發(fā)尖端設(shè)計，同時不斷優(yōu)化這些設(shè)計，以獲得更好的性能、更低的成本和更小的外形尺寸。美國政府在這一領(lǐng)域設(shè)立了高標(biāo)桿，其能源部要求企業(yè)在這些不同領(lǐng)域取得新的里程碑式成果，例如到 2025 年實現(xiàn) 100kW/L 高電壓電源設(shè)計功率密度目標(biāo)（為 2030 年和 2035 年設(shè)定了更嚴格的目標(biāo)），同時目標(biāo)成本低至 $1.80/kW，目標(biāo)效率高達 98%。此外，能源部還為多家公司提供撥款和激勵措施來進行相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)，以確保美國在這些領(lǐng)域仍然具備競爭優(yōu)勢。

這些目標(biāo)并不容易實現(xiàn)。由于外形尺寸不斷縮小，元件必須不斷靠近彼此放置，因此設(shè)計問題變得更加復(fù)雜，還包括更加繁瑣的熱管理以及電磁干擾處理。在這些系統(tǒng)中，通常有多個場效應(yīng)晶體管 (FET) 器件以相對較高的功率量進行開關(guān)，該功率量足以產(chǎn)生近場發(fā)射，從而影響附近的其他電氣元件。設(shè)計師以往通過將敏感元件戰(zhàn)略性地放置在遠離這些有意輻射源的位置來潛在地緩解這些問題，這種能力已不復(fù)存在。如今必須開發(fā)出能有效使 PCB 上的集成電路和元件具備抗 EMI 能力 的設(shè)計，以實現(xiàn)期望規(guī)格所提出的高目標(biāo)。

在本文中，TMCS112x 和 TMCS113x 系列器件用作推導(dǎo)抗 EMI 電路設(shè)計方法的示例。在引腳級檢查了這些元件，以確定其衰減共模和差模形式噪聲的能力。我們還檢查和討論了布局，因為高頻域中的布局變得至關(guān)重要。在嘗試本文中討論的技術(shù)之前，需要遵循正確的布局指南并很好地優(yōu)化布局，因為使用鐵氧體磁珠和濾波器只能在一定程度上校正信號，并且通常涉及設(shè)計權(quán)衡，包括但不限于系統(tǒng)損耗、精度、額外的布板空間（繼而導(dǎo)致功率密度損失）和額外成本。

請注意，此分析主要側(cè)重于傳導(dǎo)發(fā)射，為了獲得出色的性能，還需要檢查輻射發(fā)射分析。分析也僅在 TMCS 器件的低壓側(cè)執(zhí)行，可能需要在器件輸入的高壓側(cè)進行額外的噪聲分析，以確保器件達到為特定設(shè)計所規(guī)劃的性能。