受全球高效節能化、小型多功能化，以及電子設備必須遵守強制性能效規范的要求的發展趨勢的影響，半導體行業越來越關注電源管理技術。而對電氣系統的更高功率密度、更少電磁干擾(EMI)的需求也“水漲船高”。設計緊湊、高效的EMI輸入濾波器是高密度開關穩壓器面臨的主要挑戰之一，對于在汽車、企業、航空航天等其他高度受限系統環境中實現電氣化的優勢至關重要。

致力于通過突破性成果推動電源發展的德州儀器(TI)，在日前舉行的新品發布會上帶來行業領先的獨立式有源EMI濾波器(AEF) IC系列，包括針對單相和三相商業應用的TPSF12C1和TPSF12C3，以及面向汽車應用的TPSF12C1-Q1和TPSF12C3-Q1。這些器件可以助力工程師解決設計挑戰，大幅提高設計的性能、可靠性和功率密度，降低共模發射以滿足嚴格的EMI標準，同時降低系統成本。

TI有源EMI濾波器解決方案，顯著降低方案尺寸

從事低EMI應用的設計工程師在設計電源時常常面臨著兩大挑戰：一是縮小方案體積，二是降低電磁干擾。因為電源系統中的無源濾波器設計采用笨重且昂貴的共模扼流圈，尺寸相當于整個濾波器大小，可占電源方案總體積的30%，很難實現同時提高功率密度和降低EMI的需求。這時有源EMI濾波器(AEF)電路成為新一代電源管理系統實現更緊湊的濾波器解決方案。

下圖分別為單相和三相濾波器電路的原理圖，均采用有源解決方案代替傳統的無源設計。單相TPSF12C1-Q1和三相TPSF12C3-Q1 AEF IC位于共模扼流圈之間，為共模電流提供了具有較低阻抗的分流路徑。可以看出有源解決方案中共模扼流圈LCM1和LCM2的電感比無源濾波器中共模扼流圈的電感低很多。

單相無源EMI濾波器（頂部）和具有更低共模扼流圈電感的相應AEF電路（底部）

三相無源EMI濾波器（頂部）和具有更低共模扼流圈電感的相應AEF電路（底部）

在車載充電器(OBC)應用中，可使用有源電源濾波器IC減小磁性元件的尺寸和濾波器的總尺寸。此外，AEF還有通過降低元件功率損耗來改善熱管理并提高可靠性、減少受限空間內元件之間的耦合、簡化機械和封裝設計以及降低成本的其他優勢。

德州儀器產品線經理Roja de Cande表示，通過電容放大，德州儀器新的有源EMI濾波器IC使工程師能夠將共模扼流圈的電感值降低多達80%，這將有助于以具有成本效益的方式提高機械可靠性和功率密度。與純無源濾波器解決方案相比，該功能使設計人員能夠將扼流圈的尺寸減小50%，并滿足嚴苛的EMI要求。

大幅減小共模EMI，滿足嚴格的EMI標準

有源濾波器解決方案可以抑制測得的共模噪聲。在典型的車載充電器應用中，TI的TPSF12C1/-Q1和TPSF12C3/-Q1可以在單相和三相交流/直流電源系統中檢測和消除高達30dB的共模EMI（頻率范圍為100kHz至3MHz），在交流/直流電源、服務器、UPS和其他以共模噪聲為主的類似系統中也可以顯著提高設計的性能。

與此同時，獨立式有源EMI濾波器IC系列可以滿足CISPR 11、CISPR 32和CISPR 25 EMI要求，滿足IEC 61000-4-5浪涌抗擾度要求，從而更大限度地減少了對瞬態電壓抑制(TVS)二極管等外部保護元件的需求。

在談及供貨情況時，Roja de Cande介紹說：“車規級TPSF12C1-Q1和TPSF12C3-Q1現已預量產，可通過TI官網購買。而商用級TPSF12C1和TPSF12C3的預量產產品也將在2023年3月底通過TI官網開放購買。”

TI提供TPSF12C1-Q1單相有源EMI濾波器評估模塊和TPSF12C3-Q1三相有源EMI濾波器評估板，以方便設計工程師評估TPSF12C1-Q1和TPSF12C3-Q1有源濾波器IC的性能。借助PSpice for TI仿真模型和快速入門計算器等支持工具，設計工程師也可以輕松地為其系統選擇和實施合適的元件。

德州儀器開關穩壓器業務部總經理Carsten Oppitz 表示：“為了滿足客戶對更高性能和更低成本系統的需求，德州儀器持續推動電源創新，從而以具有成本效益的方式應對 EMI 設計挑戰。我們相信，新的獨立式有源EMI濾波器IC產品組合將進一步助力工程師解決他們所面臨的設計挑戰，并大幅提高汽車、企業、航空航天和工業應用中的性能和功率密度。”

德州儀器引領電源行業前沿發展。未來德州儀器也將不斷通過研發更加先進的電路拓撲技術、更低導阻的功率器件技術、更高開關頻率技術、更精巧的高壓啟動技術等的創新手段，來解決電源管理中的低EMI、功率密度、低IQ、低噪聲和高精度、隔離的關鍵設計挑戰。