Texas Instruments TPSF12C1/TPSF12C1-Q1 獨立的有源濾波器 IC是為減少單相交流共模（CM）電磁干擾（EMI）系統(tǒng)中的功率。配置了電壓感應(yīng)和電流注入（VSCI）的有源 EMI濾波器（AEF）使用一個電容乘法器 circuit，以模擬傳統(tǒng)無源濾波器設(shè)計中的Y電容。該器件使用一組檢測電容器來檢測每條電源線上的高頻噪聲。它使用注入電容器將降噪電流注入電源線。有效的有源電容由電路增益和注入電容設(shè)置。AEF檢測和注入阻抗使用相對較低的電容值，組件尺寸較小。設(shè)備，包括集成濾波、補償、保護電路，以及一個使能輸入。

數(shù)據(jù)手冊：

Texas Instruments TPSF12C1/TPSF12C1-Q1，為CM 噪聲在頻率范圍，為 EMI 測量，提供一個非常低的阻抗路徑。在指定的頻率范圍的低端(150kHz 至 3MHz)，啟用高達 30dB 的CM 噪聲減少，大大降低了CM 濾波器實施的大小，重量，和成本。TPSF12C1-Q1器件符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100認證。

特性

可提供功能安全文檔來輔助功能安全系統(tǒng)的設(shè)計
電壓檢測、電流注入有源EMI濾波器
- 針對CISPR 25 5級汽車EMI要求進行了優(yōu)化
- 實現(xiàn)共模發(fā)射低阻抗
- 扼流圈尺寸、重量和成本減少了50%以上
- 峰值注入電流為±80mA（典型值）
寬電源電壓范圍：8 V至16 V
結(jié)溫范圍：-40°C至150°C
簡單配置，用于單相交流系統(tǒng)
- 集成檢測濾波器和求和網(wǎng)絡(luò)
- 線路頻率下漏電流低
- 簡化的補償網(wǎng)絡(luò)
固有保護特性，可實現(xiàn)穩(wěn)健設(shè)計
- 可承受6kV 浪涌 (IEC 61000-4-5)，更大限度減少了外部元件數(shù)量
- 用于遠程開/關(guān)控制的使能引腳
- 帶遲滯的VDD 電壓UVLO保護
- 具有遲滯功能的熱關(guān)斷保護
4.2mm × 2mm SOT-23 14引腳(DYY)封裝

功能框圖

TPSF12C1單相交流電源系統(tǒng)有源EMI濾波器技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

TPSF12C1是德州儀器(TI)推出的獨立式有源EMI濾波器集成電路，采用創(chuàng)新的電壓檢測-電流注入(VSCI)技術(shù)，專門用于抑制單相交流電源系統(tǒng)中150kHz至3MHz頻段的共模傳導(dǎo)噪聲。

?核心特性亮點?：

?電壓檢測電流注入架構(gòu)?：通過電容倍增電路模擬傳統(tǒng)無源濾波器中的Y電容
?顯著尺寸縮減?：可實現(xiàn)50%以上的共模扼流圈尺寸、重量和成本降低
?寬工作范圍?：8V至16V供電電壓，-40°C至150°C結(jié)溫范圍
?集成保護功能?：可承受6kV浪涌(IEC 61000-4-5)，集成熱關(guān)斷保護
?小封裝?：4.2mm×2mm SOT-23 14引腳(DYY)封裝

二、關(guān)鍵性能參數(shù)

2.1 電氣特性

參數(shù)	條件	最小值	典型值	最大值	單位
供電電壓范圍	-	8	12	16	V
靜態(tài)電流	VDD=12V	-	13.2	15.5	mA
關(guān)斷電流	VEN=0V	-	55	-	μA
注入電流	峰值	-	±80	-	mA
增益帶寬積	-	-	113	-	MHz
UVLO閾值	上升沿	7.35	7.7	7.95	V
熱關(guān)斷溫度	-	-	175	-	°C

三、典型應(yīng)用設(shè)計

3.1 服務(wù)器電源EMI濾波器設(shè)計

?設(shè)計要點?：

?元件選型?：
- 檢測電容：2×680pF Y2級(DE2B3SA681KN3AX02F)
- 注入電容：4.7nF Y2級(DE2E3SA472MA3BX02F)
- 補償網(wǎng)絡(luò)：RG=1.5kΩ, CG1=10nF, CG2=10pF
?阻尼網(wǎng)絡(luò)配置?：
- RD1=1kΩ, CD1=4.7nF
- RD2=200Ω, CD2=22nF
- RD3=698Ω, CD3=4.7nF
?浪涌保護?：
- 采用24V雙向TVS 二極管(STS321240B301)

3.2 PCB布局指南

?關(guān)鍵準(zhǔn)則?：
- 檢測走線遠離注入走線
- VDD去耦電容距芯片<3mm
- 補償網(wǎng)絡(luò)緊靠COMP1/COMP2引腳
- 敏感信號遠離高頻走線
?熱設(shè)計?：
- 頂部地平面作為主要散熱路徑
- REFGND和IGND引腳使用多個散熱過孔
- 結(jié)到環(huán)境熱阻：94°C/W(DYY封裝)

四、性能優(yōu)勢對比

?與傳統(tǒng)無源濾波器對比?：

指標(biāo)	無源方案	TPSF12C1方案	改進幅度
扼流圈尺寸	100%	20-50%	減小50-80%
150kHz衰減	20dB	45-50dB	提升25-30dB
元件數(shù)量	15+	9	減少40%
重量	100%	30-60%	減輕40-70%

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