電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文 / 黃山明）在儲(chǔ)能技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，如何降低電磁干擾（EMI）已成為市場(chǎng)矚目的焦點(diǎn)。EMI 是一種由高頻開關(guān)器件、電流突變等因素產(chǎn)生的電磁噪聲，它可能對(duì)系統(tǒng)自身或周邊設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響。

倘若 EMI 過(guò)高，極有可能干擾電池管理系統(tǒng)（BMS）的電壓 / 電流檢測(cè)，導(dǎo)致檢測(cè)誤差，使逆變器控制信號(hào)失真，甚至觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，致使設(shè)備停機(jī)。嚴(yán)重的 EMI 還可能引發(fā)電路誤動(dòng)作，甚至造成高壓擊穿，進(jìn)而帶來(lái)設(shè)備損壞或火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。此外，過(guò)高的 EMI 會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法通過(guò)電磁兼容性（EMC）認(rèn)證，從而無(wú)法進(jìn)入市場(chǎng)。

EMI 通常源自一些高頻開關(guān)器件。例如，儲(chǔ)能逆變器、BMS 等電路中采用的快恢復(fù)二極管、MOSFET 等器件，在高頻切換（30 - 70kHz）時(shí)，由于反向恢復(fù)時(shí)間（Trr）和寄生電容充放電，會(huì)產(chǎn)生電流脈沖和電壓尖峰，進(jìn)而形成高頻噪聲源。

此外，在一些功率電路拓?fù)渲?，大電流回路的電流突變（di/dt）會(huì)通過(guò)導(dǎo)線或空間耦合產(chǎn)生差模和共模干擾。同時(shí)，電網(wǎng)波動(dòng)、雷電等外部電磁場(chǎng)也可能通過(guò)傳導(dǎo)路徑引入干擾。

廠商如何降低 EMI

鑒于 EMI 的破壞性，在電動(dòng)車、工業(yè)儲(chǔ)能和可再生能源整合領(lǐng)域，降低 EMI 的需求極為迫切。研究顯示，EMI 減少技術(shù)不僅能夠提高系統(tǒng)可靠性，還能滿足諸如 CISPR 32 Class B 等嚴(yán)格的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

那么，企業(yè)是如何降低 EMI 的呢？以德州儀器（TI）的 bq24192 數(shù)據(jù)手冊(cè)為例，其中強(qiáng)調(diào)要最小化高頻電流路徑循環(huán)，以防止電磁場(chǎng)輻射和高頻共振問題。采用固定頻率（如 1.5MHz）有助于簡(jiǎn)化輸出濾波器設(shè)計(jì)，這也會(huì)對(duì) EMI 性能產(chǎn)生積極影響。

相比之下，電源管理 IC，尤其是 DC-DC 轉(zhuǎn)換器 IC，在儲(chǔ)能系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并且具備明確的 EMI 減少功能。

例如，TI 的 LM25149 在負(fù)載電流超過(guò) 40% 時(shí)會(huì)自動(dòng)啟用低頻 EMI 抑制功能。其規(guī)格包括 DC 增益 68dB、單位增益帶寬 300MHz，同時(shí)結(jié)合低頻三角形和高頻隨機(jī)調(diào)制技術(shù)，可使 150kHz 至 30MHz 頻段的傳導(dǎo)發(fā)射降低 15dBμV，30MHz 至 108MHz 頻段降低 5dBμV，調(diào)制頻率范圍為 8.2 至 16.2kHz，調(diào)制頻率變化 7%，以此有效降低 EMI。

國(guó)內(nèi)廠商也推出了諸多方案。比如南芯科技 SC814xx 系列降壓轉(zhuǎn)換器，通過(guò)展頻技術(shù)分散噪聲能量，降低峰值 EMI，并通過(guò) RBOOT 引腳調(diào)整開關(guān)節(jié)點(diǎn)頻率，避免因共振效應(yīng)引發(fā)的 EMI 峰值。

元芯半導(dǎo)體的 YX2265 Buck-Boost 控制器，除采用展頻技術(shù)外，還借助最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）算法實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能板最大功率跟蹤，減少能量波動(dòng)，從而降低 EMI 產(chǎn)生的可能性。世微的 AP2813 雙路降壓恒流驅(qū)動(dòng)器，則通過(guò)平均電流采樣模式，提高寬電壓輸入下的電流精度，進(jìn)而間接減少噪聲。

此外，通過(guò)感測(cè)并消除低頻噪聲，可將外部差模輸入濾波器尺寸減小 50%，降低系統(tǒng)成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)主動(dòng) EMI 過(guò)濾。還可通過(guò)微調(diào)時(shí)鐘頻率，降低峰值能量，減少基頻和諧波的 EMI。瑞薩電子（Renesas）的擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘生成器（SSCG）支持下擴(kuò)展和中心擴(kuò)展模式。另外，選擇合適的開關(guān)頻率（如 1.5MHz 至 2.1MHz）并優(yōu)化印刷電路板（PCB）布局，能夠減少高頻電流路徑循環(huán)，防止電磁場(chǎng)輻射。

小結(jié)

研究預(yù)測(cè)，到 2030 年，全球儲(chǔ)能安裝容量將超過(guò) 30GW，這凸顯了市場(chǎng)對(duì)高效、低 EMI 的 IC 的迫切需求。降低 EMI 可通過(guò)展頻技術(shù)、優(yōu)化封裝設(shè)計(jì)、縮短電流路徑、集成保護(hù)機(jī)制、采用自適應(yīng)工作模式等方式實(shí)現(xiàn)。這些芯片通過(guò)集成多種技術(shù)，在提升能效的同時(shí)顯著降低 EMI，滿足了儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定性和可靠性的要求。