4 EMI 和 EMI 濾波器比較

功率級設計需要特別注意細節，以避免噪聲敏感電路上出現不安全的電磁干擾，尤其是在具有 CISPR 32 和 CISPR 25 等 EMI 要求的應用中。雖然較新的控制器設計具有降低 EMI 的特性，例如 LM5149-Q1 中的雙隨機展頻 (DRSS) 和有源 EMI 濾波 (AEF)，但電源設計的布局對于 EMI 性能至關重要。在控制器、FET、輸入和輸出電容器等關鍵元件之間形成高寄生環路（如圖 4-1 所示），通過良好布局盡量減少這些環路可提高 EMI 性能。請參閱通過優化的功率級布局免費提升高電流直流/直流穩壓器的 EMI 性能 應用手冊。

圖 4-1 控制器設計中形成的寄生環路

轉換器設計會盡可能減少控制器和 FET 之間的寄生環路。僅此因素對控制器和轉換器設計之間的 EMI 性能有很大影響，可在每個設計所需的 EMI 濾波器中看到。圖 4-2 展示了使用帶 DRSS 的轉換器設計通過 CISPR25 5 類（面向汽車應用的嚴格 EMI 規范）測試所需的 EMI 濾波器。圖 4-3 和圖 4-4 展示了不具有降低 EMI 的特性，無法滿足相同 EMI 規范的控制器設計所需的更大濾波器和屏蔽。

注： 圖中突出顯示了 EMI 濾波器，大小約為 230mm2

圖 4-2 LM70880-Q1 EVM EMI 濾波器

注： 圖中突出顯示了 EMI 濾波器的一部分，其值約為 145mm2

圖 4-4 LM5146-Q1 EVM 后端 EMI 濾波器

注： 圖中突出顯示了 EMI 濾波器的一部分，其值約為 390mm2

圖 4-3 LM5146-Q1 EVM 前端 EMI 濾波器

EMI 濾波器會對設計尺寸和總成本產生很大影響，但確定這一點頗具挑戰性。有時，設計人員需要完成其初始設計和布局，然后才能測試其電路的 EMI 性能并確定他們系統所需的 EMI 裕度。這可能與向濾波器添加更多無源器件（例如輸入電容器、鐵氧體磁珠）一樣簡單，或者使用更大的濾波電感器，但可能還需要額外的設計時間來優化電路布局。轉換器設計可能需要更少的設計工作和 EMI 濾波器元件，以符合 EMI 標準，從而節省時間、成本和減小設計尺寸。