Pierwsze w branży układy scalone z aktywnym filtrem EMI do zasilaczy o dużej gęstości mocy

Firma Texas Instruments opracowała pierwsze na rynku układy scalone z aktywnym filtrem EMI, umożliwiające projektowanie mniejszych, lżejszych i tańszych zasilaczy o dużej gęstości mocy, spełniających wymogi standardów regulacyjnych EMC. Obecnie oferta obejmuje wersje komercyjne: TPSF12C1 do aplikacji jednofazowych i TPSF12C3 do aplikacji trójfazowych oraz ich "samochodowe" odpowiedniki TPSF12C1-Q1 i TPSF12C3-Q1 z kwalifikacją AEC-Q100 grade 1, mogące pracować w temperaturze otoczenia od -40 do +125°C.

TPSF12C1 i TPSF12C3 pozwalają zredukować poziom wytwarzanych zaburzeń EMI nawet o 30 dB w zakresie częstotliwości od 100 kHz do 3 MHz. Oznacza to możliwość zmniejszenia powierzchni montażowej dławików o połowę w porównaniu z filtrami pasywnymi, przy równoczesnym spełnieniu rygorystycznych wymagań w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej. Struktura obu układów obejmuje sekcję czujnika, filtru, wzmacniacza i generatora prądu korekcyjnego. TPSF12C1 i TPSF12C3 emulują kondensatory Y w konwencjonalnej konstrukcji filtra pasywnego. Wykrywają zaburzenia w.cz. na każdej z linii zasilania i "wstrzykują" prądy redukujące szum (typ. ±80 mA) z powrotem do linii za pośrednictwem kondensatora wyjściowego. Wymagają przy tym współpracy z kondensatorami o stosunkowo małej pojemności i wymiarach oraz pozwalają zredukować nawet o 80% indukcyjność dławików skompensowanych prądowo do tłumienia składowej sumacyjnej. Dodatkowo, zmniejszają emisję ciepła w filtrze EMI.

Wersje do zastosowań motoryzacyjnych, TPSF12C1-Q1 i TPSF12C3-Q1, są zamykane w obudowach SOT-23-14 o powierzchni 4,2 x 2,0 mm. Ich ceny hurtowe zaczynają się od 0,78 USD przy zamówieniach 1,000 sztuk. Odpowiedniki komercyjne TPSF12C1 i TPSF12C3 mają być dostępne w wersjach próbnych od kwietnia 2023, a rozpoczęcie produkcji seryjnej nastąpi w 2. połowie b.r. Firma Texas Instruments oferuje też zestawy ewaluacyjne TPSF12C1QEVM i TPSF12C3QEVM w cenie 75 USD.

Pozostałe cechy:

- zakres napięcia zasilania od 8 do 16 V,

- zgodność z wymogami EMI CISPR 25 Class 5 w instalacjach samochodowych,

- odporność na impulsy udarowe do 5 kV (zgodnie z IEC 61000-4-5) przy minimalnej liczbie elementów zewnętrznych,

- wejście Enable,

- zabezpieczenie podnapięciowe z histerezą,

- zabezpieczenie termiczne z histerezą.