4 EMI 和 EMI 滤波器比较

功率级设计需要特别注意细节，以避免噪声敏感电路上出现不安全的电磁干扰，尤其是在具有 CISPR 32 和 CISPR 25 等 EMI 要求的应用中。虽然较新的控制器设计具有降低 EMI 的特性，例如 LM5149-Q1 中的双随机展频 (DRSS) 和有源 EMI 滤波 (AEF)，但电源设计的布局对于 EMI 性能至关重要。在控制器、FET、输入和输出电容器等关键元件之间形成高寄生环路（如图 4-1 所示），通过良好布局尽量减少这些环路可提高 EMI 性能。请参阅通过优化的功率级布局免费提升高电流直流/直流稳压器的 EMI 性能 应用手册。

图 4-1 控制器设计中形成的寄生环路

转换器设计会尽可能减少控制器和 FET 之间的寄生环路。仅此因素对控制器和转换器设计之间的 EMI 性能有很大影响，可在每个设计所需的 EMI 滤波器中看到。图 4-2 展示了使用带 DRSS 的转换器设计通过 CISPR25 5 类（面向汽车应用的严格 EMI 规范）测试所需的 EMI 滤波器。图 4-3 和图 4-4 展示了不具有降低 EMI 的特性，无法满足相同 EMI 规范的控制器设计所需的更大滤波器和屏蔽。

注： 图中突出显示了 EMI 滤波器，大小约为 230mm²

图 4-2 LM70880-Q1 EVM EMI 滤波器

注： 图中突出显示了 EMI 滤波器的一部分，其值约为 145mm²

图 4-4 LM5146-Q1 EVM 后端 EMI 滤波器

注： 图中突出显示了 EMI 滤波器的一部分，其值约为 390mm²

图 4-3 LM5146-Q1 EVM 前端 EMI 滤波器

EMI 滤波器会对设计尺寸和总成本产生很大影响，但确定这一点颇具挑战性。有时，设计人员需要完成其初始设计和布局，然后才能测试其电路的 EMI 性能并确定他们系统所需的 EMI 裕度。这可能与向滤波器添加更多无源器件（例如输入电容器、铁氧体磁珠）一样简单，或者使用更大的滤波电感器，但可能还需要额外的设计时间来优化电路布局。转换器设计可能需要更少的设计工作和 EMI 滤波器元件，以符合 EMI 标准，从而节省时间、成本和减小设计尺寸。