텍사스 인스트루먼트(TI)가 더 작고 가벼운 EMI 필터를 통해 더 낮은 시스템 비용으로 EMI 규정 표준을 충족하고 시스템 기능을 개선할 수 있는 업계 최초의 독립식 능동 EMI(전자기 간섭) 필터 IC를 선보였다.
EMI 완화는 전자 시스템의 밀도가 높아지고 상호 연결성이 높아지면서 시스템을 설계하는 과정에서 중요한 고려 사항이 되었다. TI의 R&D 연구소인 킬비 랩(Kilby Labs)가 혁신적인 개발을 통해 선보이는 새로운 독립식 능동 EMI 필터 IC 포트폴리오는 100kHz~3MHz의 주파수와 단상 및 3상 AC 전력 시스템에서 공통 모드 EMI를 최대 30dB까지 감지하고 취소할 수 있다. 이 기능을 통해 엔지니어는 크기를 순수 패시브 필터 솔루션 대비 50% 줄이면서 엄격한 EMI 요구 사항을 충족할 수 있다.
카르스텐 오피츠(Carsten Oppitz) TI 스위칭 레귤레이터 부문 총괄 매니저는 “TI는 성능은 더 뛰어나고 비용은 효율적인 시스템에 대한 고객의 니즈를 충족하기 위해 지속적인 전력 혁신을 통해 EMI 설계 과제를 해결하기 위해 노력하고 있다”며, “TI의 새로운 독립식 능동 EMI 필터 IC 포트폴리오는 엔지니어들이 설계 과제를 해결하고 차량용, 기업용, 항공 우주용, 산업용 애플리케이션의 성능과 전력 밀도를 극대화하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다.
시스템 크기, 무게 및 비용을 대폭 절감하고 신뢰도 향상
고밀도 스위칭 레귤레이터를 설계할 때, 주요 과제 중 하나는 EMI 입력 필터를 작고 효율적으로 구현하는 것이다. 이번에 선보인 능동 EMI 필터 IC는 용량 증폭을 통해 엔지니어가 공통 모드 초크의 인덕턴스 값을 최대 80% 줄일 수 있어서 비용 효율적으로 신뢰성을 향상시키고 높은 전력 밀도를 달성할 수 있다.
새로운 능동 EMI 필터 IC 제품군은 단일 및 3상 상업용 애플리케이션을 위한 TPSF12C1 및 TPSF12C3과 차량용 애플리케이션을 위한 TPSF12C1-Q1 및 TPSF12C3-Q1로 구성되어 있다. 이러한 디바이스는 전원 공급 장치 EMI 필터에서 생성되는 열을 효율적으로 줄일 수 있으며, 필터 커패시터 수명을 늘리고 시스템 신뢰성을 높일 수 있다.
새로운 능동 EMI 필터 IC는 감지, 필터링, 게인(gain) 및 인젝션(injection) 단계가 통합되어 있다. SOT-23 14핀 패키지로 제공되는 IC는 보상 및 보호 회로를 통합하여 구현 시의 복잡성을 줄이고 외부 부품 수량을 최소화한다.
공통 모드 배출을 완화하여 엄격한 EMI 표준 충족
국제무선장애특별위원회(CISPR, Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques) 표준은 전기 및 전자 디바이스에서 EMI를 제한하기 위한 글로벌 기준이다. TPSF12C1, TPSF12C3, TPSF12C1-Q1, TPSF12C3-Q1은 넓은 범위의 AC/DC 전원 공급 장치, 온보드 충전기, 서버, UPS 및 공통 모드 잡음이 만연한 기타 유사한 시스템에서 EMI를 감지하고, 처리하고, 줄이는 데 도움을 준다. 따라서 엔지니어는 EMI 설계 과제를 해결하고 CISPR 11, CISPR 32, CISPR 25 EMI 요구 사항을 충족할 수 있다.
TI의 능동 EMI 필터 IC는 IEC 61000-4-5 서지 내성(surge immunity) 요구 사항을 충족하여 TVS(transient voltage suppression, 과도 전압 억제) 다이오드 같은 외부 보호를 위한 부품의 필요성을 최소화한다. 엔지니어들은 TI 시뮬레이션 모델용 PSpice® 및 퀵 스타트(quick-start) 계산기와 같은 지원 툴을 통해 시스템에 가장 적합한 부품을 쉽게 선택하고 구현할 수 있다.
TI는 필터 크기와 비용을 축소하면서 설계의 성능, 신뢰성, 전력 밀도를 극대화할 수 있는 저 EMI 전력 혁신과 같은 성과를 통해 전력 기술을 더욱 발전시키기 위한 노력을 기울이고 있다.
구매 정보
TPSF12C1-Q1 및 TPSF12C3-Q1 의 시제품 버전은 4.2mm x 2mm SOT-23 14핀 패키지로 TI.com에서 구매할 수 있으며, 1,000개 단위로 개당0.78달러부터 시작한다. TPSF12C1QEVM 및 TPSF12C3QEVM 평가 모듈은 TI.com에서 75달러에 구매할 수 있다. TI.com에서는 다양한 결제 및 배송 옵션을 제공한다. TI는 2023년 2분기에 모든 디바이스의 대량 생산이 가능할 것으로 예상하며 2023년 후반에는 독립식 능동 EMI 필터 IC를 추가로 출시할 계획이다.
