在低頻和高頻范圍內降低 EMI 的傳統方法

當其他系統共享公共物理觸點時，由 SMPS 中不連續電流產生的輸入電壓紋波可能會傳導到這些系統中。如果沒有適當的緩解措施，那么過大的輸入或輸出電壓紋波可能會影響電源、負載或相鄰系統的運行。過去，您可以使用基于無源電感電容器 (LC) 的 EMI 濾波器來顯著減小輸入紋波，如圖 4 所示。LC 濾波器可提供滿足 EMI 規格所必需的衰減。代價是會使系統的尺寸和成本增大（具體取決于所需的衰減），這將降低總功率密度。此外，用于輸入 EMI 濾波器設計的大型電感器會因其較低的自諧振頻率而在高于 30MHz 的頻率上無法衰減，從而需要鐵氧體磁珠等附加元件處理高頻衰減。

緩解 EMI 的另一種傳統方法是使用展頻（或時鐘抖動）來調制 SMPS 的開關頻率，這將降低與基本開關頻率及其諧波相關的頻譜峰值，但代價是本底噪聲增大，如圖 5 所示。

展頻是一項有吸引力的技術，因為它易于實現并且您可以將其與其他 EMI 降低方法結合使用。但該技術不是萬靈藥，因為它只能相對降低現有的 EMI，并且根據其特性，其性能會在開關頻率較低時降低。此外，您通常只能將展頻應用于單個頻帶，原因將在下一節中說明。

為了更大程度地減小濾波電感器的尺寸，您可以為 SMPS 設計選擇更高的開關頻率。不過，對于切換器操作，需避免使用敏感頻帶。例如，以前汽車電源解決方案的推薦開關頻率一直處于 AM 以下頻帶（約 400kHz）。通過選擇較高的開關頻率來顯著減小電感器尺寸，意味著您必須避開整個 AM 頻帶（525kHz 至 1,705kHz），從而在更嚴格的汽車 EMI 頻帶上不會產生基本的開關雜散。

德州儀器 (TI) 開關轉換器的開關頻率高于 1.8MHz，可以滿足 EMI 頻帶的要求。為降低開關損耗而提高開關頻率的措施對開關轉換上升和下降時間的要求更為嚴格。不過，具有很短上升和下降時間的開關節點即使在接近第 100 次諧波的高頻率下，也能保持較高的能量（如圖 6 所示），這再次突出了高效率與低 EMI 之間的權衡。

由于直流/直流轉換器的電源路徑中存在寄生電感，因此高壓擺率還會導致高頻率開關節點振鈴，這進一步增加了振鈴頻率及更高頻率下的發射。圖 8 展示了壓擺率和開關節點相關振鈴如何影響發射。限制由開關轉換引起的 EMI 發射的傳統方法是，通過在開關器件的柵極驅動路徑中特意添加電阻來降低 EMI 發射的速度。這導致轉換發生得更慢，從而使發射更快地滾降，并且使發射在振鈴頻率下降低 8 至 10dB。不過，這種開關邊沿的減慢會導致開關轉換器的峰值電流效率降低 2% 至 3%。