隨著消費者期望電子產品達到更好的性能,減輕電磁干擾 (EMI) 成為待解決的重要問題

我們開發出減輕電磁干擾 (EMI) 的創新技巧和技術包括首款具備整合式主動 EMI 濾波器的電源裝置我們的客戶可以降低系統成本並且更輕鬆滿足 EMI 標準,完全不會影響功率密度,進而實現更小型、更可靠、更經濟實惠的電子產品。

在德州儀器負責升壓和多通道/多相直流/直流產品的 Cecelia Smith表示,果有一天家中 LED 燈閃爍或收音機發出奇怪的噪音,您可能會認為這些情況是超自然事件,不過這些情況可能是電磁干擾的結果。

EMI 不光是電子產品的煩惱或怪異行徑:在最不理想的情況下,EMI 會導致電子元件出現故障。隨著裝置愈來愈小,元件之間的距離不斷靠近,EMI 成為工程師需要解決的更大挑戰。

Cecelia 表示:「消費者希望並預期電子產品達到更好的性能,這表示 EMI 將繼續成為我們需要解決的問題。我們公司正在開發減少 EMI 產生量的技術,因此有助於製造更小型、更可靠和更經濟實惠的電子產品。」

為什麼 EMI 是問題

靠近的電子電路有可能透過非預期的 EMI 相互干擾,因而可能造成系統元件劣化或甚至損壞。

導致 EMI 的其中一個最重大因素是開關模式電源,這是相當常用的電路,因為電源轉換相當有效。由於電壓和電流的高速切換,這些轉換器通常會產生大量的輻射和傳導 EMI。

由於電子產品縮小會導致 EMI 加劇,而且隨著開關模式轉換器相當常見,因此設計電子產品的工程師必須減輕電子產品產生的 EMI。否則,EMI 可能會在設計階段後期造成重大挫折,因而耗費時間和成本。

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Kilby Labs 的電源、隔離和馬達經理 Jeffrey Morroni 表示:「隨著電子產品變得愈來愈智慧、連線愈來愈頻繁,我們已經看到半導體在我們日常生活中持續增多。這些更精密、更複雜的電子系統變得愈來愈小,愈來愈多的元件聚集在一起。這些趨勢會導致 EMI 增加,而相關的挑戰足以迫使工程師夜不能眠。」

如何減輕電磁干擾

德州儀器的工程師多年來持續透過各種創新方法解決 EMI 問題。

德州儀器的系統經理 Ambreesh Tripathi 表示,最新的發展是我們的新型 42V LM25149 DC/DC 降壓控制器,這是首款整合主動 EMI 濾波器的電源裝置,可偵測高頻雜訊並提供低阻抗路徑。

他表示:「這是以相當小的濾波器取代體積龐大、價格高昂的被動濾波器,更好的是,濾波是在矽片本身內部進行。使用這個裝置,設計工程師可以將外部 EMI 濾波器的尺寸減半。」

Jeff 將主動 EMI 濾波器比擬為降噪耳機。

他表示:「在降噪耳機中,感測器可以測量周圍環境中可聽見的噪音,並使用揚聲器消除耳朵裡的噪音,您就聽不到噪音。我們的解決方案採用類似的原理消除 EMI,因此減少雜訊。我們正在協助我們的客戶解決這個問題,如此客戶便可以專注於處理其他事務。」

從 ADAS 到航太

隨著先進駕駛輔助系統車載資通訊系統和叢集建築自動化航太和國防設計的電子內容增加,降低電源中的 EMI 對設計工程師來說,將是日益嚴峻的挑戰。
 

Cecelia 表示:「挑戰在於我們希望在相同的空間內獲得更多的功率,隨著功率密度的增加,EMI 的可能性也會增加。例如,汽車發展正在發生變化,看起來與 10-15 年前大不相同。從車載資訊娛樂系統到攝影機系統,再到更高端的光達,汽車製造商正在探索如何將這些系統發展為更加融合的架構,確實達到無縫協同運作的效果。」

德州儀器的新型電源晶片可供工程師在不影響設計功率密度的情況下滿足 EMI 標準,有助於實現這些更小型、更先進的系統。這些晶片是 TI 電源產品系列的一部分,可解決各種類型的傳導和輻射 EMI。

Jeff 表示:「我們將持續協助解決市場許多不同部分的 EMI 挑戰 — 針對共模和差模輻射,以及高壓和低壓應用。這項技術讓客戶大開眼界,讓他們意識到我們是很好的合作夥伴,可以協助解決他們沒想到我們能夠或應該解決的問題。」

我們的核心價值是打造更美好的世界

我們的核心價值是透過半導體讓電子產品更加普及,打造更美好的世界。協助我們的客戶降低 EMI 是體現這個核心價值的其中一例。我們每一次的創新皆以製造更具吸引人的產品為目標:更輕巧、更高效、更可靠及更加普及 — 因而開拓新市場,透過半導體讓電子產品更易取得。這是 TI 長久以來的事業和決心,數十年來始終如一。

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