目前在汽車、企業級應用（包括服務器、通信電源等）、航空航天、工業以及 HVAC等應用中，電氣系統變得愈發密集，對電源要求越來越高，電源功率也越來越大，使得這些應用中的 EMI （電磁干擾）變得尤為重要，緩解EMI 成為工程師的一項關鍵系統設計考慮因素。
為應對電源管理的關鍵設計挑戰，德州儀器 (TI)多年來一直圍繞低EMI、功率密度、低靜態電流（IQ）、低噪聲和高精度以及隔離五大技術方向努力。日前，TI推出業內先進的獨立式有源電磁干擾 (EMI) 濾波器集成電路 (IC)，能夠幫助工程師實施更小、更輕量的 EMI 濾波器，從而以更低的系統成本增強系統功能，同時滿足 EMI 監管標準。
有源EMI濾波器優化系統整體性能
高密度應用的共模 (CM) 濾波器通常會限制總 Y 電容大小，因此需要大尺寸共模扼流圈來實現目標轉角頻率或濾波器衰減特性。這導致了權衡后的無源濾波器設計采用笨重且昂貴的共模扼流圈，尺寸相當于整個濾波器大小。
有源 EMI 濾波器（AEF） 可以使得下一代電源轉換實現更為緊湊的濾波器方案，幫助客戶在前端的濾波器方案里進一步減少體積和尺寸。利用有源濾波器來進一步優化整個解決方案，同時也可以降低前端共模電感的損耗，并實現更好的熱管理，簡化整個系統的設計，從而降低系統成本。
AEF電路可縮小系統尺寸（圖源：TI公司）
在使用了 AEF 之后，整個共模線圈的體積和尺寸明顯減小。沒有用 AEF 時，共模線圈的電感量在 4 mH，直徑為 70 mm；在使用了 AEF 之后，共模線圈直徑只有 50 mm，電感量到了 0.9 mH的級別。
德州儀器 (TI) 產品線經理 Roja de Cande 指出：“AEF 使工程師能夠將共模扼流圈的電感值降低多達 80%。與純無源濾波器解決方案相比，該功能使設計人員能夠將扼流圈的尺寸減小 50%。而解決方案尺寸減小后，整體成本和重量也會減小。重量和成本的減小可以方便整個電源產品后端去做一些優化，使得整個系統的體積和構造能夠更為靈活和緊湊。同時，等效電阻也變小了，發熱量也會減少，有助于提高整個系統的可靠性?！?/p>
無源濾波器vs AEF的設計（圖源：TI公司）
觀察展示板，左圖是原有的無源濾波器的設計，有兩個 較大的12 mH 共模線圈；使用了 AEF 之后（右圖），共模電感大大減小，從原來的兩個 12 mH，縮減到了一個 1 mH，另一個靠近整個功率端是 4 mH的扼流線圈。無論從體積、占板面積、重量還是成本上考慮，AEF大大優化了整個系統的表現。
TI 的 AEF 產品包括針對單相和三相商業應用的 TPSF12C1 和 TPSF12C3，以及面向汽車應用的 TPSF12C1-Q1 和 TPSF12C3-Q1，均內置了補償，對共模干擾有明顯改善，可在單相和三相交流電源系統中檢測和消除高達 30dB 的共模 EMI（頻率范圍為 100kHz ~ 3MHz）。
車載充電器應用
車載充電器 (OBC) 是目前的熱門應用之一，通常有單相、單相/三相兼容和三相的 OBC 構造。TPSF12C1 可以用在單相濾波器設計上，TPSF12C3可以用于三相或者單相/三相兼容的 EMI 設計中，在 100kHz ~ 3MHz 頻率范圍內可以消除最高可達 30dB 的EMI。
通常在 OBC 設計中，EMI濾波器往往會使用兩級的共模濾波，且共模感量較大，以有效抑制共模干擾。在使用了 TI 的 AEF 之后，在100kHz~3MHz的區間內等效放大了 Y 電容，通過這種技術上的提高進一步減小了共模電感的感量，同時實現更小的體積、更小的尺寸和更小的發熱。
OBC應用有效消除共模EMI（圖源：TI公司）
滿足嚴格的 EMI 標準
國際無線電干擾特別委員會 (CISPR) 標準是限制電氣和電子設備中 EMI 的全球基準。針對于 EMI 的相關規范有 CISPR 11、CISPR 32 和 CISPR 25 的 EMI 要求。TPSF12C1、TPSF12C3、TPSF12C1-Q1 和 TPSF12C3-Q1 有助于檢測、處理和降低各種交流/直流電源、車載充電器、服務器、UPS 和其他以共模噪聲為主的類似系統中的 EMI。
同時，TI 的 AEF 還滿足 IEC 61000-4-5 浪涌抗擾度要求，從而大幅減少了對瞬態電壓抑制 (TVS) 二極管等外部保護元件的需求。借助 PSpice? 仿真模型，工程設計人員可以輕松地為自己的系統選擇合適的元件，從而進一步簡化和提高系統設計。
據Roja de Cande介紹，車規級TPSF12C1-Q1 和 TPSF12C3-Q1 現已預量產，采用 4.2mm x 2mm SOT-23 14 引腳封裝。此外，TI還提供兩款EVM——TPSF12C1QEVM 和 TPSF12C3QEVM 評估模塊，均可在 TI官網 上訂購。2023 年 3 月底，商用級 TPSF12C1 和 TPSF12C3 的預量產產品也將開放購買。
Roja de Cande表示，應用 AEF 可以有效解決現有和未來的 DC/DC 對于共模、差模的噪聲消除的要求。未來寬禁帶半導體碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN)使用越來越多，功率密度越來越大，前端的濾波器使用 AEF將進一步縮小體積和尺寸，同時達到同樣的 EMI 效果。