Texas Instruments (TI) ha presentato i primi circuiti integrati (IC) con filtro attivo standalone per interferenze elettromagnetiche (EMI), che permettono agli ingegneri di implementare filtri EMI più piccoli e leggeri e potenziare le funzionalità dei sistemi, riducendo il costo del sistema e rispettando al tempo stesso le normative EMI.
I sistemi elettrici si stanno facendo sempre più densi e interconnessi, rendendo la riduzione delle EMI un aspetto fondamentale di cui gli ingegneri devono tener conto nella progettazione del sistema. Grazie agli sviluppi innovativi di Kilby Labs, i laboratori di ricerca e sviluppo di TI dedicati a nuovi concetti e idee all'avanguardia, la nuova gamma di circuiti integrati con filtro EMI attivo standalone è in grado di rilevare e annullare le EMI di modo comune anche di 30 dB a frequenze comprese fra 100 kHz e 3 MHz in sistemi di potenza in CA monofase e trifase. Questa funzionalità consente ai progettisti di ridurre del 50% le dimensioni delle bobine di blocco rispetto alle soluzioni puramente a filtro passivo, nonché di soddisfare i severi requisiti EMI.
"Per venire incontro alle esigenze dei clienti con sistemi a maggiori prestazioni e costo inferiore, TI prosegue con lo sviluppo di innovazioni di potenza volte ad affrontare le sfide di progettazione poste dalle EMI in modo efficace dal punto di vista dei costi", ha dichiarato Carsten Oppitz, Direttore Generale per regolatori switching di TI. "Siamo dell'idea che questa nuova gamma di circuiti integrati con filtro EMI attivo standalone aiuterà ulteriormente gli ingegneri a superare le sfide poste dai loro progetti, massimizzando le prestazioni e la densità di potenza in applicazioni automotive, aerospaziali e industriali".
Riduzione significativa delle dimensioni del sistema, del peso e dei costi del sistema, con aumento dell'affidabilità
Una delle sfide principali nella progettazione di regolatori switching ad alta densità è implementare una struttura compatta ed efficiente del filtro di ingresso EMI. Tramite l'amplificazione capacitiva, questi nuovi circuiti integrati con filtro EMI attivo consentono agli ingegneri di ridurre il valore di induttanza delle bobine di blocco di modo comune anche fino all'80%, offrendo quindi un metodo efficace in termini di costi per migliorare l'affidabilità meccanica e aumentare la densità di potenza.
La nuova famiglia di circuiti integrati con filtro EMI attivo comprende il TPSF12C1 e il TPSF12C3 per applicazioni commerciali monofase e trifase, oltre al TPSF12C1-Q1 e al TPSF12C3-Q1 per applicazioni automotive. Questi dispositivi sono in grado di ottenere una riduzione efficiente del calore generato in un filtro EMI di alimentazione, il che va inoltre ad aumentare la durata utile dei condensatori filtro e l'affidabilità del sistema.
I nuovi circuiti integrati con filtro EMI incorporano stadi di rilevamento, filtraggio, guadagno e iniezione. Disponibile in un package SOT-23 a 14 pin, il circuito integrato incorpora i circuiti di compensazione e protezione per ridurre ulteriormente la complessità di implementazione e limitare il numero di componenti esterni.
Riduzione delle emissioni di modo comune per conformità alle severe normative EMI
Le norme CISPR (Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques) sono il benchmark globale per la limitazione delle EMI in dispositivi elettrici ed elettronici. TPSF12C1, TPSF12C3, TPSF12C1-Q1 e TPSF12C3-Q1 contribuiscono a rilevare, elaborare e ridurre le EMI in una gran varietà di alimentatori in CA/CC, caricabatterie di bordo, server, UPS e altri sistemi simili in cui domina il rumore di modo comune. In questo modo, gli ingegneri saranno in grado di affrontare le sfide di progettazione poste dalle EMI e soddisfare i requisiti EMI previsti da CISPR 11, CISPR 32 e CISPR 25.
I circuiti integrati con filtro EMI attivo di TI soddisfano i requisiti di immunità ai surge della IEC 61000-4-5, riducendo quindi al minimo il bisogno di componenti di protezione esterna, come i diodi di soppressione della tensione transitoria (TVS, transient voltage suppression). Grazie a strumenti di supporto, come PSpice per modelli di simulazione di TI e calcolatori per un avvio rapido, i progettisti possono scegliere e implementare facilmente i componenti ottimali per il loro sistema. Ulteriori informazioni sulla progettazione con questa nuova famiglia di circuiti integrati con filtro EMI attivo sono disponibili nell'articolo tecnico «Come un circuito integrato con filtro EMI attivo e autonomo riduce le dimensioni del filtro di modo comune».
