經(jīng)過優(yōu)化的儲能系統(tǒng)電磁干擾（EMI）控制策略

隨著儲能技術(shù)快速發(fā)展，降低電磁干擾（EMI）已成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的重點話題。EMI 通常來源于高頻開關(guān)器件和電流突變，產(chǎn)生的高頻噪聲不僅會影響系統(tǒng)自身，還可能干擾周邊設(shè)備的正常運(yùn)行。若 EMI 水平過高，易引發(fā)電池管理系統(tǒng)（BMS）檢測失真，導(dǎo)致逆變器控制信號異常，甚至可能觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，造成設(shè)備停機(jī)。嚴(yán)重時，EMI 還可能引發(fā)電路誤動作、高壓擊穿，帶來設(shè)備損壞乃至安全隱患。更為關(guān)鍵的是，過量的 EMI 會導(dǎo)致產(chǎn)品無法通過電磁兼容性（EMC）認(rèn)證，影響其市場準(zhǔn)入。

EMI 的典型源頭包括儲能逆變器、BMS 等系統(tǒng)中使用的快恢復(fù)二極管、MOSFET 等高頻開關(guān)器件。在開關(guān)頻率達(dá)到 30～70kHz 時，元件的反向恢復(fù)時間（Trr）及寄生電容的充放電往往會形成尖峰電流和電壓，進(jìn)而造成高頻噪聲。此外，大電流回路的電流驟變（di/dt）可通過導(dǎo)線或空間耦合提供差模和共模干擾，同時外部環(huán)境如電網(wǎng)波動、雷擊等也可能經(jīng)導(dǎo)電路徑造成干擾。

應(yīng)對策略和主流技術(shù)

針對 EMI 問題，特別是在新能源汽車、工商業(yè)儲能與可再生能源場景下，企業(yè)不斷升級技術(shù)手段以提升系統(tǒng)可靠性并滿足國際標(biāo)準(zhǔn)（如 CISPR 32 Class B）的要求。例如，資料顯示，美國德州儀器（TI）在 bq24192 芯片設(shè)計中建議盡量縮短信號環(huán)路，避免高頻電流路徑循環(huán)，從而減少電磁輻射與高頻共振。此外，采用固定開關(guān)頻率（如 1.5MHz）有助于簡化濾波器設(shè)計，并提升 EMI 性能。

以 DC-DC 電源管理芯片為代表的核心 IC 產(chǎn)品在儲能系統(tǒng)中扮演要角。例如，TI 的 LM25149 提供自適應(yīng)低頻 EMI 抑制方案，在負(fù)載超過 40% 時自動啟動，兼具 DC 增益 68dB 和 300MHz 單位增益帶寬。其結(jié)合低頻三角形和高頻隨機(jī)調(diào)制，能有效降低 150kHz～30MHz 頻段的傳導(dǎo)發(fā)射（降幅約 15dBμV），以及 30MHz～108MHz 頻段（降幅約 5dBμV），調(diào)制實現(xiàn) 8.2～16.2kHz 范圍平滑變化。

國產(chǎn)廠商也在積極布局。例如，南芯科技 SC814xx 系列降壓轉(zhuǎn)換器，通過展頻技術(shù)分散噪聲能量，抑制 EMI 峰值，并可通過 RBOOT 管腳靈活調(diào)整開關(guān)節(jié)點頻率，避免共振引起的尖峰。元芯半導(dǎo)體推出的 YX2265 Buck-Boost 控制器，不僅采用展頻技術(shù)，還結(jié)合最大功率點跟蹤（MPPT）算法，減少能量波動，間接降低了噪聲源頭，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定。世微 AP2813 雙路恒流降壓驅(qū)動器，則借助平均電流采樣，提高電流檢測精度，進(jìn)一步降低系統(tǒng)噪聲。

此外，通過主動偵測和濾除低頻噪聲，實現(xiàn)外部差模輸入濾波器的尺寸縮減，可減小約 50% 的濾波器體積，既降低方案成本，也提升空間利用率。采用微調(diào)時鐘頻率和擴(kuò)展頻譜時鐘生成器（如瑞薩 Renesas SSCG），可進(jìn)一步平滑分布 EMI 能量。此外，科學(xué)選擇開關(guān)頻率區(qū)間（如 1.5～2.1MHz）和優(yōu)化 PCB 線束布局，均有助于縮短高頻回路，有效抑制電磁輻射。

總結(jié)

業(yè)內(nèi)普遍預(yù)測，到 2030 年，全球儲能裝機(jī)容量有望超過 30GW，市場對高效低 EMI 芯片的需求將持續(xù)增長。降低 EMI 可以從展頻、優(yōu)化封裝、縮短高頻路徑、增強(qiáng)保護(hù)機(jī)制到應(yīng)用自適應(yīng)控制多管齊下。多家芯片企業(yè)正通過整合多項先進(jìn)技術(shù)，持續(xù)提高儲能系統(tǒng)能效與抗干擾能力，推動行業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定、可靠和可持續(xù)發(fā)展。

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