所有電源應用中的信號隔離通過防止高頻噪聲傳播來保持完整性，從而保護敏感電路免受高壓尖峰的影響。

在此類應用中，需要使用隔離電源為不同的電氣組件供電。為確保人身安全，行業標準要求加強隔離，這是設備正常運行所需隔離級別的兩倍。

除了適當的隔離之外，市場正朝著分布式電源發展。不是為整個系統提供中央電源，而是有較小的電源，甚至微電源，可以為各種子系統和其中的組件（例如集成電路）提供電源。外形尺寸、成本和熱管理都是此處需要考慮的關鍵設計元素。

德州儀器 (TI) 的集成變壓器技術提供了一種全新的 500 mW 高效率隔離式DC-DC 電源解決方案，具有低電磁干擾 (EMI)。

“我們的解決方案需要具有更高水平的功率密度和效率，”德州儀器 (TI) 高壓電源部副總裁兼總經理 Steve Lambouses 說。“由于我們將這些電源放置在更小的空間內，而且我們連接到電網的電源比以往任何時候都多，因此我們不能浪費能源。我們需要提供最高密度和最有效的解決方案。此外，車輛的電氣化、對工廠自動化以及樓宇自動化和醫療等其他快速增長領域的需求增加，都需要更高水平的穩健性和可靠性。”

在這些應用中的每一個中，最重要的問題都與 EMI 相關，因為干擾在更緊湊的空間中被放大得更多。常見的 EMI 源之一是電源本身。能源質量被定義為驅動負載的電功率和負載正常運行的能力。如果沒有合適的低 EMI 電源，設備（負載）可能無法正常工作或過早損壞。

為了達到 EMI 合規性，工程師通常需要遵循正確的設計指南以減少干擾，同時添加外部組件（例如濾波器或扼流圈）以始終抑制噪聲，同時進行準確的測試以從開發階段優化設計。

這是一個非常反復和艱巨的過程。TI 的新型集成變壓器技術旨在屏蔽噪聲輻射并提供低 EMI 隔離電源，最終大大簡化了工程師的設計工作。

與電源模塊相比，新型 UCC12050 使設計人員能夠將其解決方案的體積減少 60%，并確保高隔離度（圖 1）。

? ? 圖1：UCC12050典型應用電路

UCC12050的 5 kVrms增強絕緣和 1.2 kVrms 工作電壓可防止工業運輸、網絡基礎設施和醫療設備等系統中的高壓尖峰。

在所有這些應用中，UCC12050 用作緊湊型隔離式 DC/DC 電源配套器件，可用于為其他集成電路（如數字隔離器、隔離式電流或電壓傳感器）和通信設備（如隔離式收發器）供電。

UCC12050 采用 16 引腳 SOIC 封裝，尺寸為 10.3 mm x 10.3 mm x 2.65 mm。新解決方案還省去了一些通常需要滿足 EMI 認證所需的外部組件，例如低壓降穩壓器和鐵氧體磁珠，從而顯著縮短了設計時間。其高效率和 -40°C 至 125°C 的擴展工作溫度范圍可在極端條件下提供更多功率。

TI 的集成變壓器技術可實現高密度隔離式 DC/DC 電源的轉換，同時保持低水平的 EMI。表面貼裝單體架構為設計人員提供了一種易于使用的薄型 IC，可減少 BOM 并在很寬的溫度范圍內高效運行。

“作為一家半導體制造商，我們能夠在我們的芯片上集成更多的外部組件，現在通過將這種專有的變壓器技術嵌入到封裝中，我們還可以消除對外部鐵氧體磁珠或扼流圈來減輕 EMI 的需要，這通常是這樣做的在今天只有一個本地變壓器的系統中，“蘭布斯說。

醫療應用需要 EMI 穩健性和安全隔離。新的解決方案提供了一種技術組合，可以滿足醫療市場和測試與測量市場的嚴格要求，在這些市場中，效率是測試 E-meter 測量的關鍵。

“10 年前，功率密度并不是一個大問題。我們擁有龐大而龐大的系統。我們只有一個電源，”蘭布斯說。“如今，這是客戶最關心的問題之一，對于測試和測量、醫療、工廠自動化設備，所有這些都開始變得更小，隨著功率變得更加分散，功率密度是關鍵。同樣，EMI 正成為我們客戶的一個重要問題。他們無法承受在芯片之外增加成本和額外組件。相反，他們要求減輕或減少芯片內部的 EMI，而這正是我們通過 TI 的專有變壓器設計重點關注的事情，”他補充道。

審核編輯：湯梓紅