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 風能為形式的清潔能源、數據中心、更高效的電源等需求激增，設計人員競相開發尖端設計，同時不斷優化這些設計，以獲得更好的性能、更低的成本和更小的外形尺寸。美國政府在這一領域設立了高標桿，其能源部要求企業在這些不同領域取得新的里程碑式成果，例如到 2025 年實現 100kW/L 高電壓電源設計功率密度目標（為 2030 年和 2035 年設定了更嚴格的目標），同時目標成本低至 $1.80/kW，目標效率高達 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領域的研發，以確保美國在這些領域仍然具備競爭優勢。

這些目標并不容易實現。由于外形尺寸不斷縮小，元件必須不斷靠近彼此放置，因此設計問題變得更加復雜，還包括更加繁瑣的熱管理以及電磁干擾處理。在這些系統中，通常有多個場效應晶體管 (FET) 器件以相對較高的功率量進行開關，該功率量足以產生近場發射，從而影響附近的其他電氣元件。設計師以往通過將敏感元件戰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，這種能力已不復存在。如今必須開發出能有效使 PCB 上的集成電路和元件具備抗 EMI 能力 的設計，以實現期望規格所提出的高目標。

在本文中，TMCS112x 和 TMCS113x 系列器件用作推導抗 EMI 電路設計方法的示例。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重要。在嘗試本文中討論的技術之前，需要遵循正確的布局指南并很好地優化布局，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，并且通常涉及設計權衡，包括但不限于系統損耗、精度、額外的布板空間（繼而導致功率密度損失）和額外成本。

請注意，此分析主要側重于傳導發射，為了獲得出色的性能，還需要檢查輻射發射分析。分析也僅在 TMCS 器件的低壓側執行，可能需要在器件輸入的高壓側進行額外的噪聲分析，以確保器件達到為特定設計所規劃的性能。