【導讀】現代消費者比以往任何時候都更熱衷於追求和接受新鮮技術。隨著對智能手機、智能手表、pingbandiannaohekechuandaijianshenshouhuandengshebeijinxinggengxin，tamenduimeiyidaixinchanpindexingnengyuqiyedouhuitisheng。tamenbujinyaoqiugongnengzengqiang，erqieqiwangshebeibiandegengxiao
、更快，運行時間也要比前代產品更長。

現代消費者比以往任何時候都更熱衷於追求和接受新鮮技術。隨著對智能手機
、智能手表、pingbandiannaohekechuandaijianshenshouhuandengshebeijinxinggengxin
，tamenduimeiyidaixinchanpindexingnengyuqiyedouhuitisheng。tamenbujinyaoqiugongnengzengqiang，erqieqiwangshebeibiandegengxiao
、更快，運行時間也要比前代產品更長。

雖(sui)然(ran)這(zhe)種(zhong)對(dui)最(zui)新(xin)產(chan)品(pin)的(de)強(qiang)烈(lie)欲(yu)望(wang)推(tui)動(dong)了(le)科(ke)技(ji)公(gong)司(si)的(de)業(ye)務(wu)發(fa)展(zhan)，但(dan)它(ta)也(ye)對(dui)負(fu)責(ze)新(xin)設(she)計(ji)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)帶(dai)來(lai)了(le)挑(tiao)戰(zhan)。為(wei)了(le)創(chuang)建(jian)高(gao)密(mi)度(du)電(dian)路(lu)並(bing)增(zeng)加(jia)運(yun)行(xing)時(shi)間(jian)
，效(xiao)率(lv)也(ye)必(bi)須(xu)提(ti)高(gao)。然(ran)而(er)
，隨(sui)著(zhe)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)小(xiao)型(xing)化(hua)和(he)密(mi)密(mi)麻(ma)麻(ma)，在(zai)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)（EMI）相關問題上不偷工減料就顯得愈發重要。

電源轉換

所(suo)有(you)的(de)便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)都(dou)有(you)一(yi)個(ge)共(gong)同(tong)點(dian)，就(jiu)是(shi)它(ta)們(men)都(dou)由(you)某(mou)種(zhong)形(xing)式(shi)的(de)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)。然(ran)而(er)，來(lai)自(zi)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)壓(ya)不(bu)太(tai)可(ke)能(neng)直(zhi)接(jie)為(wei)構(gou)成(cheng)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)核(he)心(xin)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)器(qi)件(jian)所(suo)用(yong)

，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)轉(zhuan)換(huan)，將(jiang)電(dian)壓(ya)變(bian)換(huan)（並穩定）到正確的水平。

所謂的“降壓”轉換器已經變得非常流行——它為將電池電壓轉換為穩定的半導體電源提供了一種簡單且更有效的方式。降壓轉換器通過“斬斷”來自電池的直流電壓來改變電平，但是此舉有可能引入EMI相關問題。

雖然EMI話題可能非常複雜，但設計人員在設計大多數降壓轉換器時有許多問題都應當關注：

· 電流回路的布局

· 元器件放置

· 輸出紋波電壓

· 輸入電容器的選擇

· 輻射EMI抑製

為了減小電源轉換器和相關磁性器件的尺寸，設計人員通常會使用更高的開關頻率。然而，隨著電流變化率（di/dt）的增加，產生EMIdekenengxingyehuizengjia。weilezuidaxiandudijianshaozhexieyingxiang，lejiedianliuruhezaiyuanqijianzhijianliudongjiufeichangzhongyao。yidanqingchudilejieledianliulujing，shejirenyuanjiuyingquebaosuoyoudefanhuidianliulujing，youqishijiedizouxian
，jinkenengduanbingqiedizukang。

電流以及所選拓撲結構（此例中為降壓拓撲）在確定元器件布局方麵也起著重要作用。

一yi個ge關guan鍵jian考kao慮lv因yin素su是shi在zai放fang置zhi電dian容rong器qi和he電dian感gan器qi時shi要yao確que保bao電dian流liu回hui路lu最zui短duan。這zhe樣yang做zuo時shi
，需xu要yao對dui輸shu入ru電dian源yuan走zou線xian進jin行xing布bu線xian。在zai此ci，設she計ji人ren員yuan應ying確que保bao使shi這zhe些xie走zou線xian的de電dian感gan大da於yu輸shu入ru電dian容rong器qi的deESR——這也就解釋了為什麼低ESR的電容器會是不錯之選。

tongshi，zaishurufangmian，dianrongqidexuanzeyehenzhongyao

，shejirenyuanbuyingyuyihushi。dianrongqishidianyuanzhuanhuanqidezhongyaozuchengbufen，xuanzejuyougaonengliangdedianrongqi，rujimeidianzi（KEMET）的KO-CAP聚合物電容器，或低ESR的MLCC器件，是很好的做法。將這兩種類型組合在一起，可以降低紋波電壓並最大限度地減少元器件數量。

選xuan擇ze輸shu入ru電dian容rong時shi，還hai應ying記ji住zhu輸shu出chu電dian流liu會hui直zhi接jie影ying響xiang輸shu入ru紋wen波bo電dian壓ya。對dui瞬shun態tai電dian流liu的de要yao求qiu進jin行xing定ding義yi可ke能neng很hen艱jian巨ju，但dan它ta會hui直zhi接jie影ying響xiang輸shu入ru電dian容rong的de選xuan擇ze，因yin此ci是shi設she計ji過guo程cheng中zhong的de一yi個ge重zhong要yao步bu驟zhou。

通常，在解決EMI問題時
，盡管紋波電壓較大極有可能引起EMI問題
，但電流卻是首要考慮因素。根據歐姆定律，通過功率電感器的交流電流流入輸出電容器，遇到ESR會產生紋波電壓。因此，選擇具有低ESR的輸出電容可降低輸出紋波電壓。

傳導EMI通常是降壓轉換器設計中最常見的問題。然而
，特別是在密集排布的設計
，例如現代消費類設備中

，輻射EMI也是一個問題。雖然良好的布局和布線設計等技術可以減少這個問題
，但它無法完全避免。

鐵氧體器件，例如基美電子的Flex Suppressor（柔性抑製片）產品，對於創建電路內屏障非常有用
，其可有效地將敏感電路區域與可能耦合到不期望輻射噪聲的其他部分相隔離。

高效設計

解決了潛在的噪聲問題後，就需要考慮降壓轉換器設計的整體效率。更高效的設計可以實現更長的運行時間；由於發熱量減少，元器件也可以更緊密地放置在一起，這樣，設計人員就能夠靈活地縮短走線


，從而解決EMI問題。

電源工程師可使用降壓控製器IC和精心設計的功率電感器來最大限度地降低損耗並提高效率。選擇能夠在高頻下工作並能提供大電流飽和特性和低直流電阻（DCR）的電感器，對於高效降壓轉換器設計至關重要。

基美電子的METCOM新係列電感器可有效支持更高效的降壓轉換器開發
，並適用於包括EMI濾波在內的其他電源相關應用。金屬複合磁芯具有大電流飽和特性，可使電感器在大紋波電流下保持運作。高磁導率可實現低DCR，這樣就可在大電流工作期間顯著減少自發熱，從而提高係統效率並減少對散熱設計考慮的需要。

METCOM電感器具有屏蔽結構，因此可將大部分磁通量控製在電感器體內，從而實現更高效的工作。這樣就可增強輻射EMI性能
，並顯著降低與附近電路區域的RF耦合。

基美電子新型電感器的取值範圍從0.10mH到47.00mH
，DCR值低至1.5mW。它們可以處理高達35.4A的電流，工作溫度在-55℃至+155℃之間。其封裝麵積小至5.3mm×5.00mm
，高度低至2.0mm，非常適合現代電源應用中的密集電路使用。

本文小結

在(zai)這(zhe)個(ge)互(hu)聯(lian)時(shi)代(dai)，我(wo)們(men)每(mei)天(tian)都(dou)離(li)不(bu)開(kai)各(ge)種(zhong)高(gao)科(ke)技(ji)設(she)備(bei)，而(er)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)對(dui)於(yu)提(ti)供(gong)這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)來(lai)說(shuo)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)要(yao)想(xiang)創(chuang)建(jian)更(geng)密(mi)集(ji)的(de)設(she)計(ji)
，提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)和(he)控(kong)製(zhi)EMI是其關鍵挑戰。但是
，若能遵循良好的設計實踐並仔細選擇元器件，這些挑戰就能迎刃而解。

（來源：基美電子（KEMET）
，作者：Samuel Accardo
，現場應用工程師）

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