Power Integrations(PI)通過創新的硬件設計和智能控制技術,系統性解決工業電源中的EMI問題,具體策略如下:
一、源頭抑制:優化高頻開關噪聲
PowiGaN/SiC技術集成氮化鎵/碳化硅開關器件(如InnoSwitch3-EP),降低開關損耗與電壓突變率(dv/dt),從源頭減少共模干擾產生。1700V耐壓SiC MOSFET將開關頻率提升至MHz級,使EMI頻譜向高頻偏移,更易被濾波元件抑制。
FREDFET集成設計BridgeSwitch-2電機驅動器內置快恢復二極管FREDFET,抑制開關管關斷時的反向恢復電流,降低差模干擾幅度(實驗顯示EMI輻射降低40%以上)。
? 二、耦合路徑阻斷:隔離與濾波
FluxLink磁感隔離技術取代傳統光耦,在初次級電路間建立無磁芯磁耦合通道(如HiperLCS-2),消除光耦老化導致的隔離失效風險,阻斷共模噪聲傳導路徑,同時提升響應速度(傳輸延遲<20ns)。
單級多路輸出架構InnoMux-2芯片直接生成多路穩壓輸出,省去后級DC-DC變換環節,減少高頻開關節點數量,顯著降低傳導EMI(系統效率提升10%,噪聲頻譜幅度下降15dBμV)。
三、噪聲消除:拓撲與算法優化
LLC諧振軟開關HiperLCS-2控制器驅動半橋LLC拓撲,實現零電壓開關(ZVS)和零電流開關(ZCS),將開關損耗轉移至諧振過程,抑制電流突變(di/dt),使EMI基波強度降低50%以上。
突發模式與頻率抖動輕載時自動切換突發模式,縮短高頻開關持續時間;疊加±4%開關頻率調制,分散EMI能量譜線,避免單頻點超標(實測150kHz-30MHz頻段噪聲下降6-10dB)。
? 四、系統級防護:布局與封裝強化
集成化POWeDIP封裝內置散熱金屬基板與絕緣陶瓷層(熱阻<1℃/W),縮短功率回路路徑,減小環路輻射面積。同時集成同步整流控制器,避免MOSFET誤開通導致的振蕩噪聲。
接地與屏蔽設計指導方案文檔明確推薦:
采用星型單點接地(接地電阻<1Ω),分離功率地與信號地58;高頻變壓器屏蔽層直接連接初級直流母線負極,阻斷共模電流通道69;輸出線纜套磁環(阻抗≥1kΩ@100MHz),抑制輻射干擾。
總結
PI通過 “源頭降噪-路徑隔離-頻譜優化-布局防護” 四重機制,將工業電源EMI控制融入芯片級設計:
材料創新(GaN/SiC)降低開關應力;拓撲革新(LLC+單級多路)減少干擾節點;智能算法(頻率抖動+突發模式)分散噪聲能量;封裝集成(FluxLink+POWeDIP)壓縮輻射環路。配合嚴格的接地規范,系統EMI裕量可提升15dB以上,滿足工業環境CISPR 32/EN 55032 Class A標準