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電源的開關交流電流，電流從零切換至峰值，然后再回到零，因此它有最高的交流電流和EMI能量。此外，在電路工作時，開關瞬變通過寄生電阻、電感和電容的耦合作用產生高頻諧波。過以上分析，我們了解了EMI產生的原因，那怎么才能降低或預防EMI呢？
從電源電路設計上看，我們可以通過以下方式來降低EMI，包括：盡量減少PCB上熱回路的面積，并降低電容和電感自身及PCB走線引入的寄生阻抗（這種方式對布局和器件參數有要求，而且改善EMI的效果比較有限）；通過減慢內部開關驅動器或外部添加緩沖器，降低MOSFET的開關速度（這種方式會增加開關損耗，降低轉換器的效率）；采用展頻(SSFM)技術，使EMI能量被打散分布在電路的整個頻域內（但這樣會在已知范圍內引起系統時鐘抖動）；也可采用添加濾波器或屏蔽的辦法來降低EMI（但這需要更多的外部元件和電路板面積）。
最好的辦法就是不需要辦法——電源主電路方案本身充分考慮了EMI問題，在不影響電源性能和增加外部元器件的前提下來有效地減少EMI。這就是ADI的專利技術?--?Silent?Switcher相關系列電源方案的設計初衷。
如何從根源解決EMI問題
針對部分電磁敏感的設備或系統來說，通常會采用 LDO 而不是開關電源，從而限制 EMI，但是這又會導致效率下降等不利影響。有沒有可以顯著解決 EMI 問題，并且無需太多額外設計開銷，同時又可以采用高效率開關電源的解決方案呢？
“解決 EMI 相關問題的關鍵是從源頭入手。”?Ramadass 說道。
EMI 給工程師的設計帶來了巨大挑戰，但電路板布局限制以及額外設計的屏蔽等因素并不意味著工程師沒有其他選擇，而實際上通過選擇具有 EMI 緩解技術的芯片，可以從源頭改善 EMI。這也和媒體近期在訪談工程師提到的，他們最常用的降低 EMI 的手段是選擇低 EMI 器件，不謀而合。
ADI的Silent?Switcher技術采用兩個對稱分布的輸入熱回路，這兩個回路產生磁場方向是相反的，能量相互抵消，從而電氣回路對外沒有凈磁場（如下圖）。因此，Silent?Switcher技術無需降低MOSFET的開關速度，解決了EMI和效率之間的權衡問題。
Silent?Switcher拓撲（右圖）
Silent?Switcher電磁感應示意圖
此外，Silent?Switcher技術采用創新的銅柱倒裝封裝工藝，這種工藝可以大大降低芯片管腳的寄生阻抗，在降低EMI的同時，可以提升轉換器的效率。
銅柱倒裝封裝（右圖）與傳統封裝的對比
目前，ADI的Silent?Switcher技術已經發展到第2代，第1代技術Silent?Switcher?1(如LT8614)需要在芯片兩側的VIN?和GND之間分別放置一個輸入電容，并且要求兩側電容與對應的VIN和GND管腳圍成的環路盡量小且對稱，對電路布局布線和電容的一致性有一定要求。
Silent?Switcher?1的對電路布局仍有一定要求
Silent?Switcher?第二代產品將兩個輸入熱回路中需要對稱放置的電容集成在芯片的內部，降低了Silent?Switcher對電源電路布局的敏感性，減少了外部元件，同時可縮小熱回路的面積，降低EMI。
Silent?Switcher?2內部集成了熱回路電容，設計更簡單
另外，ADI也推出了采用Silent?Switcher技術的μModule穩壓器微型模塊化電源系列，內部集成MOS和功率電感，如LTM4700、LTM8071、LTM8024、LTM8078等，為用戶提供了簡單可靠、高性能和高電源密度的解決方案。
在不增加開關導通時間的前提下，大大降低開關節點信號上升沿的振鈴，從而降低EMI.?下下圖是采用Silent?Switcher技術的LT8614和傳統的降壓轉換器LT8610在同等條件下的波形對比。采用Silent?Switcher?2技術可以做到更快的導通時間和更低的振鈴。
下圖是LT8610和LT8614在相同條件下進行EMC測試的對比，可以看到，相對EMC表現不錯的LT8610，LT8614的EMI更低，多出大約20dB的裕量。
LT8614與LT8610?EMC測試結果對比
采用Silent?Switcher?2的轉換器EMI水平更低，在2層PCB上也可以通過嚴格的CISPR?25?Class?5測試。可選的擴展頻譜調制功能，可以進一步降低EMI。例如LT8640S同步降壓穩壓器就采用了第二代超低噪聲開關穩壓器架構，最大程度地降低了EMI輻射，其中包含集成旁路電容以優化內部所有快速電流環，并通過降低布局敏感性輕松實現宣傳的EMI性能。因此LT8640S非常適合噪聲敏感應用和環境。
LT8640S應用電路外圍電路設計非常簡單
二、集成有源濾波器和雙隨機擴頻技術
TI 提供多種功能和技術來降低所有相關頻段的 EMI，其創新的技術優勢主要表現在：
TI 在 2021 年新推出的 LM25149-Q1，是 TI 首款集成有源濾波器的芯片。相比外置有源濾波器，整體面積可縮小 50% 以上。與標準無源濾波器相比，有源濾波器可以提供更高水平的 EMI 衰減和更小尺寸的 π 濾波器。有源濾波器具有增益高、帶寬寬、輸出阻抗低、可以產生和吸收電流，檢測直流總線上的任何擾動，并注入與噪聲源相反的信號從而抵消干擾。LM25149-Q1 可在負載電流 >40% 的時候自動啟動有源電磁干擾濾波器，負載電流 <30% 時候則會自動禁用有源濾波器。
另外，LM25149-Q1 使用了雙隨機擴頻技術，將低頻的三角調制與高頻的偽隨機調制相結合，分別提高了低頻段和高頻段的 EMI 性能。該產品除了在 EMI 上具有顯著優勢之外，在調整率、效率、溫升及紋波等性能指標上都有著出色表現。
除此之外，包括 LMQ61460 集成了旁路電容器，TPS25850-Q1 利用了擴頻頻率抖動技術，LM5157-Q1 則提供了包括 DRSS、外部時鐘同步以及 2.2MHz 開關功能等，UCC12050 集成了專用的變壓器等等，TI 針對不同的應用場景，不同的 EMI 現場，提供各類組合，使工程師可以更有針對性的進行 EMI 的改善。
