第一篇：開關(guān)電源EMI設(shè)計經(jīng)驗

開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等，外部環(huán)境對開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動、雷擊、外界輻射等。

1.開關(guān)電源的EMI源

開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等，外部環(huán)境對開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動、雷擊、外界輻射等。

（1）功率開關(guān)管

功率開關(guān)管工作在On-Off快速循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，dv/dt和di/dt都在急劇變換，因此，功率開關(guān)管既是電場耦合的主要干擾源，也是磁場耦合的主要干擾源。

（2）高頻變壓器

高頻變壓器的EMI來源集中體現(xiàn)在漏感對應(yīng)的di/dt快速循環(huán)變換，因此高頻變壓器是磁場耦合的重要干擾源。

（3）整流二極管

整流二極管的EMI來源集中體現(xiàn)在反向恢復(fù)特性上，反向恢復(fù)電流的斷續(xù)點會在電感（引線電感、雜散電感等）產(chǎn)生高 dv/dt，從而導(dǎo)致強電磁干擾。

（4）PCB

準確的說，PCB是上述干擾源的耦合通道，PCB的優(yōu)劣，直接對應(yīng)著對上 述EMI源抑制的好壞。

2.開關(guān)電源EMI傳輸通道分類

（一）.傳導(dǎo)干擾的傳輸通道

（1）容性耦合（2）感性耦合（3）電阻耦合

a.公共電源內(nèi)阻產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合b.公共地線阻抗產(chǎn)生的 電阻傳導(dǎo)耦合c.公共線路阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合（二）.輻射干擾的傳輸通道

（1）在開關(guān) 電源中，能構(gòu)成輻射干擾源的元器件和導(dǎo)線均可以被假設(shè)為天線，從而利用電偶極子和磁偶極子理論進行分析；二極管、電容、功率開關(guān)管可以假設(shè)為電偶極子，電 感線圈可以假設(shè)為磁偶極子；（2）沒有屏蔽體時，電偶極子、磁偶極子，產(chǎn)生的電磁波傳輸通道為空氣（可以假設(shè)為自由空間）；

（3）有屏蔽體時，考慮屏蔽體的縫隙和孔洞，按照泄漏場的數(shù)學(xué)模型進行分析處理。

3.開關(guān)電源EMI抑制的9大措施

在開關(guān)電源中，電壓和電流的突變，即高dv/dt和di/dt，是其EMI產(chǎn)生的主要原因。實現(xiàn)開關(guān)電源的EMC設(shè)計技術(shù)措施主要基于以下兩點：

（1）盡量減小電源本身所產(chǎn)生的干擾源，利用抑制干擾的方法或產(chǎn)生干擾較小的元器件和電路，并進行合理布局；

（2）通過接地、濾波、屏蔽 等技術(shù)抑制電源的EMI以及提高電源的EMS。

分開來講，9大措施分別是：

（1）減小dv/dt和di/dt（降 低其峰值、減緩其斜率）

（2）壓敏電阻的合理應(yīng)用，以降低浪涌電壓

（3）阻尼網(wǎng)絡(luò)抑制過沖

（4）采用軟恢復(fù)特 性的二極管，以降低高頻段EMI（5）有源功率因數(shù)校正，以及其他諧波校正技術(shù)

（6）采用合理設(shè)計的電源線濾波器

（7）合理的接地處理

（8）有效的屏蔽措施

（9）合理的PCB設(shè)計

4.高頻變壓器漏感的控制

高頻變壓器的漏感是功率開關(guān)管關(guān)斷尖峰電壓產(chǎn)生的重要原因之一，因此，控制漏感成為解決高頻變壓器帶來的EMI首要面對的問題。

減小高頻變壓器漏感兩個切入點：電氣設(shè)計、工藝設(shè)計！

（1）選擇合適磁芯，降低漏感。漏感與原邊匝數(shù)平方成正比，減小匝數(shù)會顯著降低漏感。

（2）減小繞組間的絕緣層。現(xiàn)在有一種稱之為“黃金薄膜”的絕緣層，厚度20～100um，脈沖擊穿電壓可達幾千伏。

（3）增加繞組間耦合度，減小漏感。5.高頻變壓器的屏蔽

為防止高頻變壓器的漏磁對周圍電路產(chǎn)生干擾，可采用屏 蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場。屏蔽帶一般由銅箔制作，繞在變壓器外部一周，并進行接地，屏蔽帶相對于漏磁場來說是一個短路環(huán)，從而抑制漏磁場更大范圍的 泄漏。

高頻變壓器，磁心之間和繞組之間會發(fā)生相對位移，從而導(dǎo)致高頻變壓器在工作中產(chǎn)生噪聲（嘯叫、振動）。為防止該噪聲，需要對變 壓器采取加固措施：

（1）用環(huán)氧樹脂將磁心（例如EE、EI磁心）的三個接觸面進行粘接，抑制相對位移的產(chǎn)生；

（2）用“玻璃珠”（Glass beads）膠合劑粘結(jié)磁心，效果更好。

第二篇：開關(guān)電源EMI設(shè)計經(jīng)驗

開關(guān)電源EMI設(shè)計經(jīng)驗

2010-05-24 來源：工控商務(wù)網(wǎng) 瀏覽：56 [推薦朋友] [打印本稿] [字體：大 小] 開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等，外部環(huán)境對開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動、雷擊、外界輻射等。

一、開關(guān)電源的EMI源

開關(guān)電源的EMI干擾源集中體現(xiàn)在功率開關(guān)管、整流二極管、高頻變壓器等，外部環(huán)境對開關(guān)電源的干擾主要來自電網(wǎng)的抖動、雷擊、外界輻射等。

1、功率開關(guān)管

功率開關(guān)管工作在On-Off快速循環(huán)轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，dv/dt和di/dt都在急劇變換，因此，功率開關(guān)管既是電場耦合的主要干擾源，也是磁場耦合的主要干擾源。

2、高頻變壓器

高頻變壓器的EMI來源集中體現(xiàn)在漏感對應(yīng)的di/dt快速循環(huán)變換，因此高頻變壓器是磁場耦合的重要干擾源。

3、整流二極管

整流二極管的EMI來源集中體現(xiàn)在反向恢復(fù)特性上，反向恢復(fù)電流的斷續(xù)點會在電感（引線電感、雜散電感等）產(chǎn)生高 dv/dt，從而導(dǎo)致強電磁干擾。

4、PCB

準確的說，PCB是上述干擾源的耦合通道，PCB的優(yōu)劣，直接對應(yīng)著對上 述EMI源抑制的好壞。

二、開關(guān)電源EMI傳輸通道分類

1、傳導(dǎo)干擾的傳輸通道 1.1、容性耦合 1.2、感性耦合 1.3、電阻耦合

1.3.1、公共電源內(nèi)阻產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合 1.3.2、公共地線阻抗產(chǎn)生的 電阻傳導(dǎo)耦合 1.3.3、公共線路阻抗產(chǎn)生的電阻傳導(dǎo)耦合

2、輻射干擾的傳輸通道

2.1、在開關(guān) 電源中，能構(gòu)成輻射干擾源的元器件和導(dǎo)線均可以被假設(shè)為天線，從而利用電偶極子和磁偶極子理論進行分析；二極管、電容、功率開關(guān)管可以假設(shè)為電偶極子，電感線圈可以假設(shè)為磁偶極子； 2.2、沒有屏蔽體時，電偶極子、磁偶極子，產(chǎn)生的電磁波傳輸通道為空氣（可以假設(shè)為自由空間）；

2.3、有屏蔽體時，考慮屏蔽體的縫隙和孔洞，按照泄漏場的數(shù)學(xué)模型進行分析處理。

三、開關(guān)電源EMI抑制的9大措施

在開關(guān)電源中，電壓和電流的突變，即高dv/dt和di/dt，是其EMI產(chǎn)生的主要原因。實現(xiàn)開關(guān)電源的EMC設(shè)計技術(shù)措施主要基于以下兩點：

1、盡量減小電源本身所產(chǎn)生的干擾源，利用抑制干擾的方法或產(chǎn)生干擾較小的元器件和電路，并進行合理布局；

2、通過接地、濾波、屏蔽 等技術(shù)抑制電源的EMI以及提高電源的EMS。

2.1、減小dv/dt和di/dt（降 低其峰值、減緩其斜率）2.2、壓敏電阻的合理應(yīng)用，以降低浪涌電壓 2.3、阻尼網(wǎng)絡(luò)抑制過沖

2.4、采用軟恢復(fù)特 性的二極管，以降低高頻段EMI 2.5、有源功率因數(shù)校正，以及其他諧波校正技術(shù) 2.6、采用合理設(shè)計的電源線濾波器 2.7、合理的接地處理 2.8、有效的屏蔽措施 2.9、合理的PCB設(shè)計

四、高頻變壓器漏感的控制

高頻變壓器的漏感是功率開關(guān)管關(guān)斷尖峰電壓產(chǎn)生的重要原因之一，因此，控制漏感成為解決高頻變壓器帶來的EMI首要面對的問題。

減小高頻變壓器漏感兩個切入點：電氣設(shè)計、工藝設(shè)計！

1、選擇合適磁芯，降低漏感。漏感與原邊匝數(shù)平方成正比，減小匝數(shù)會顯著降低漏感。

2、減小繞組間的絕緣層。現(xiàn)在有一種稱之為“黃金薄膜”的絕緣層，厚度20～100um，脈沖擊穿電壓可達幾千伏。

3、增加繞組間耦合度，減小漏感。

五、高頻變壓器的屏蔽 為防止高頻變壓器的漏磁對周圍電路產(chǎn)生干擾，可采用屏 蔽帶來屏蔽高頻變壓器的漏磁場。屏蔽帶一般由銅箔制作，繞在變壓器外部一周，并進行接地，屏蔽帶相對于漏磁場來說是一個短路環(huán)，從而抑制漏磁場更大范圍的泄漏。

高頻變壓器，磁心之間和繞組之間會發(fā)生相對位移，從而導(dǎo)致高頻變壓器在工作中產(chǎn)生噪聲（嘯叫、振動）。為防止該噪聲，需要對變壓器采取加固措施：

1、用環(huán)氧樹脂將磁心（例如EE、EI磁心）的三個接觸面進行粘接，抑制相對位移的產(chǎn)生；

2、用“玻璃珠”（Glass beads）膠合劑粘結(jié)磁心，效果更好。

第三篇：通信開關(guān)電源的EMI／EMC設(shè)計

通信開關(guān)電源的EMI／EMC設(shè)計 引言

通信開關(guān)電源一般都采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)，其特點是頻率高、效率高、功率密度高、可靠性高，另外還有體積小、重量輕、具有遠程監(jiān)控等優(yōu)點，因此被廣泛地應(yīng)用于程控交換、光數(shù)據(jù)傳輸、無線基站、有線電視系統(tǒng)及IP網(wǎng)絡(luò)中，是信息技術(shù)設(shè)備正常工作的核心動力。然而，由于其開關(guān)器件工作在高頻通斷狀態(tài)，高頻的快速瞬變過程本身就是電磁干擾(EMD)源，他產(chǎn)生的電磁干擾EMI信號有很寬的頻率范圍，又有一定的幅度，經(jīng)傳導(dǎo)和輻射會污染電磁環(huán)境，對通信設(shè)備和電子產(chǎn)品造成干擾。同時，通信開關(guān)電源要有很強的抗電磁干擾的能力，特別是對雷擊、浪涌、電網(wǎng)電壓、電場、磁場、電磁波、靜電放電、脈沖串、電壓跌落、射頻電磁場傳導(dǎo)抗擾性、輻射抗擾性、傳導(dǎo)發(fā)射、輻射發(fā)射等項目需要滿足有關(guān)EMC標準的規(guī)定。開關(guān)電源引起電磁兼容性的原因

通信開關(guān)電源因工作在高電壓大電流的開關(guān)工作狀態(tài)下，其引起電磁兼容性問題的原因是相當復(fù)雜的。按耦合通路來分，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種；按照干擾信號對于電路作用的形態(tài)不同，可將電源系統(tǒng)內(nèi)的干擾分為共模干擾和差模干擾兩種。通常，線路電源線上的任何傳導(dǎo)干擾信號，都

可表示成共模和差模干擾兩種方式。

在開關(guān)電源中，主功率開關(guān)管在高電壓、大電流或以高頻開關(guān)方式工作下，開關(guān)電壓及開關(guān)電流的波形在阻性負載時近似為方波，其中含有豐富的高次諧波分量。由于電壓差可以產(chǎn)生電場、電流的流動可以產(chǎn)生磁場，以及豐富的諧波電壓電流的高頻部分在設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電磁場，從而造成設(shè)備內(nèi)部工作的不穩(wěn)定，使設(shè)備的性能降低。同時，由于電源變壓器的漏電感及分布電容，以及主功率開關(guān)器件的工作狀態(tài)非理想，在高頻開或關(guān)時，常常產(chǎn)生高頻高壓的尖峰諧波振蕩，該諧波振蕩產(chǎn)生的高次諧波，通過開關(guān)管與散熱器問的分布電容傳人內(nèi)部電路或通過散熱器及變壓器向空間輻射。

如圖1所示，電網(wǎng)中含有的共模和差模噪聲對開關(guān)電源產(chǎn)生干擾，開關(guān)電源在受到電磁干擾的同時也對電網(wǎng)其他設(shè)備以及負載產(chǎn)生電磁干擾，例如返回噪聲、輸出噪聲和輻射干擾等。進行開關(guān)電源EMI／EMC設(shè)計時，一方面要防止開關(guān)電源對電網(wǎng)和附近的電子設(shè)備產(chǎn)生干擾；另一方面要加強開關(guān)電源本身對電磁干擾環(huán)境的適應(yīng)能力。下面用等效電路分別介紹共模和差模干擾產(chǎn)生的原因及路徑。

如圖2所示，當開關(guān)管轉(zhuǎn)為“關(guān)”時，集電極與發(fā)射極間的電壓快速上升達500 V，他產(chǎn)生的電流經(jīng)集電極與地之間的分布電容返回整流橋，這個按開關(guān)頻率工作的脈沖串電流是共模噪聲。這個電壓會引起共模電流Icm2向CP2充電和共模電流Icm1向CP1充電，其中CP1為變壓器初、次級之間的分布電容，CP2為開關(guān)電源與散熱器之間的分布電容(即開關(guān)管集電極與地之間的分布電容)。則線路中共模電流總大小為Icm1+Icm2。如圖3所示，當開關(guān)管轉(zhuǎn)為“開”時，儲能電容Cs的能量由AC電網(wǎng)和整流橋提供，他被開關(guān)管變換器的快速開關(guān)頻率所變換，并通過變壓器形成脈沖電流IL，他具有非常豐富的開關(guān)頻率諧波。儲能電容不是一個純電容，他有串聯(lián)電阻和電感。當整流橋處開關(guān)管“開”時，在AC電網(wǎng)端，IL會產(chǎn)生一個由電容的L，R，C所呈現(xiàn)的阻抗電壓，這就是開關(guān)電源產(chǎn)生差模發(fā)射源的原理。差模電流Idm和信號電流IL沿著導(dǎo)線、變壓器初級、開關(guān)管組成的回路流通。開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計

電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)是指在有限的空間、時間和頻譜范圍內(nèi)，各種電氣設(shè)備共存而不引起性能的下降。形成電磁干擾的三要素是干擾源、傳播途徑和受擾設(shè)備，因而，抑制電磁干擾也應(yīng)該從這3個方面著手。首先應(yīng)該抑制干擾源，直接消除干擾原因；其次是消除干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合和輻射，切斷電磁干擾的傳播途徑；第三是提高受擾設(shè)備的抗擾能力，降低其對噪聲的敏感度。目前抑制開關(guān)電源EMI的幾種措施基本上都是用切斷電磁干擾源和受擾設(shè)備之間的耦合通道，常用的方法是屏蔽和濾波，他們的確是行之有效的辦法。

3.1 無源補償濾波技術(shù)

濾波是抑制傳導(dǎo)干擾的一種很好的辦法。在電源輸入端接上濾波器，即可以抑制開關(guān)電源產(chǎn)生并向電網(wǎng)反饋的干擾，也可以抑制來自電網(wǎng)的噪聲對電源本身的侵害。開關(guān)電源的工作頻率一般在10～130 kHz，對開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻段EMI信號，只要選擇相應(yīng)的去耦電路或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡單的EMI濾波器，就能達到理想的濾波效果。干擾抑制電路如圖4所示，CX1和CX2叫做差模電容，L1叫做共模電感，CY1和CY2叫做共模電容。電阻R用于消除可能在濾波器中出現(xiàn)的靜電積累。IEC-380安全技術(shù)條件標準的8.8部分指出，若CX>0.1 μF則R=t／2.2C(t=1 s，C=2CX μF)。由這些集中參數(shù)元件構(gòu)成無源低通網(wǎng)絡(luò)，抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的向電網(wǎng)反饋的傳導(dǎo)干擾，同時抑制來自電網(wǎng)的噪聲對開關(guān)電源本身的侵害，為了使通過濾波電容C流入地的漏電流維持在安全范圍內(nèi)，CX=0.1～0.2 μF，CY的值一般適合取在0.1～0.33μF之間，不宜過大，相應(yīng)的扼流線圈L應(yīng)選大些，一般適合取在0.5μH～8 mH之間，這樣既符合安全要求，又能抑制電磁干擾。

共模電感L1是在同一個磁環(huán)上由繞向相反、匝數(shù)相同的兩個繞組構(gòu)成。使濾波器接入電路后，兩只線圈內(nèi)電流產(chǎn)生的磁通在磁環(huán)內(nèi)相互抵消，不會使磁環(huán)達到磁飽和狀態(tài)，從而使兩只線圈的電感值保持不變。通常使用環(huán)形磁芯，漏磁小，效率高。但是繞線困難，如磁環(huán)的材料不可能做到絕對均勻，兩個線圈的繞制也不可能完全對稱等，使得兩個繞組的電感量是不相等的，于是，形成差模電感。所以，一般電路中不必再設(shè)置獨立的差模電感了。共模電感的差值電感與電容CX1及CX2構(gòu)成了一個Ⅱ型濾波器。這種濾波器對差模干擾有較好的衰減。除了共模電感以外，圖4中的電容CY1及CY2也是用來濾除共模干擾的。共模濾波的衰減在低頻時主要由電感器起作用，而在高頻時大部分由電容CY1及CY2起作用。電容CY的選擇要根據(jù)實際情況來定，由于電容CY接于電源線和地線之間，承受的電壓比較高，所以，需要有高耐壓、低漏電流特性。

使用LC濾波電路，可根據(jù)公式計算電路的諧振頻率，調(diào)整電感、電容，使諧振頻率與干擾頻率相近或接近干擾頻率的中心頻率。對頻率很高的電磁干擾，可以使用三端電容或穿心電容進行濾波。

3.2 屏蔽技術(shù)

屏蔽是抑制開關(guān)電源輻射干擾的有效方法。一般分為兩類：一類是靜電屏蔽，主要用于防止靜電場和恒定磁場的影響；另一類是電磁屏蔽，主要用于防止交變電場，交變磁場以及交變電磁場的影響。可以用導(dǎo)電性能良好的材料對電場進行屏蔽，用磁導(dǎo)率高的材料對磁場進行屏蔽。實際應(yīng)用中，主要是應(yīng)用于隔離變壓器。變壓器繞組間的交叉耦合電容為共模噪聲流過整個系統(tǒng)提供了通路。這一交叉耦合電容可以在變壓器結(jié)構(gòu)中采用法拉第屏蔽(Faraday shield)來減小。法拉第屏蔽簡單來說就是用銅箔或鋁箔包繞在原方和副方繞組之間形成一個靜電屏蔽層隔離區(qū)并接地，以減小交叉耦合電容。

圖5為變壓器原邊繞組和副邊繞組。其中N1A，N1B是原邊繞組，分兩次繞；N2A，N2B是副邊繞組；N3，N4分別是輔助繞組；SCREEN為銅箔屏蔽。安規(guī)上一般要求散熱器接地，那么開關(guān)管漏極與散熱器之間的寄生電容就為共模噪聲提供了通路，可以在漏極和散熱器之間加一銅箔或鋁箔并接地以減小此寄生電容。采用磁屏蔽效果比較好的鐵氧體磁芯如PQ型或者P型來制作變壓器可以很大程度上減小變壓器漏磁從而減小原副方繞組漏感，有效抑制了EMI的傳播。

結(jié) 語

隨著開關(guān)電源不斷向高頻化發(fā)展，其抗干擾問題顯得越發(fā)重要。在開發(fā)和設(shè)計開關(guān)電源中，如何有效抑制開關(guān)電源的電磁干擾，同時提高開關(guān)電源本身對電磁干擾的抗干擾能力是一個重要課題。幾種抗干擾措施既相互獨立又相互聯(lián)系，必須同時采用多種措施才能達到良好的抗干擾效果。

第四篇：如何通俗理解開關(guān)電源EMI

教你如何通俗理解開關(guān)電源EMI 解釋以下名詞：

傳導(dǎo)干擾：也就是噪音通過導(dǎo)線傳遞的方式。輻射干擾：也就是噪音通過空間輻射的方式傳遞。

差模干擾：由于電路中的自身電勢差，電流所產(chǎn)成的干擾，比如火線和零線，正極和負極。

共模干擾：由于電路和大地之間的電勢差，電流所產(chǎn)生的干擾。通常我們?nèi)嶒炇覝y試的項目：

傳導(dǎo)發(fā)射：測試你的電源通過傳導(dǎo)發(fā)射出去的干擾是否合格。輻射發(fā)射：測試你的電源通過輻射發(fā)射出去的干擾是否合格。傳導(dǎo)抗擾：在具有傳導(dǎo)干擾的環(huán)境中，你的電源能否正常工作。輻射抗擾：在具有輻射干擾的環(huán)境中，你的電源能否正常工作。首先來看，噪音的源頭：

任何周期性的電壓和電流都能通過傅立葉分解的方法，分解為各種頻率的正弦波。

所以在測試干擾的時候，需要測試各種頻率下的噪音強度。那么在開關(guān)電源中，這些噪音的來源是什么呢？

開關(guān)電源中，由于開關(guān)器件在周期性的開合，所以，電路中的電流和電壓也是周期性的在變化。那么那些變化的電流和電壓，就是噪音的真正源頭。那么有人可能會問，我的開關(guān)頻率是100KHz的，但是為什么測試出來的噪音，從幾百K到幾百M都有呢？

我們把同等有效值，同等頻率的各種波形做快速傅立葉分析：

藍色： 正弦波 綠色： 三角波 紅色： 方波

可以看到，正弦波只有基波分量，但是三角波和方波含有高次諧波，諧波最大的是方波。

也就是說如果電流或者電壓波形，是非正弦波的信號，都能分解出高次諧波。那么如果同樣的方波，但是上升下降時間不同，會怎樣呢。同樣是100KHz的方波

紅色：上升下降時間都為100ns 綠色：上升下降時間都為500ns 可以看到紅色的高次諧波明顯大于綠色。我們繼續(xù)分析下面兩種波形，A: 有嚴重高頻震蕩的方波，比如MOS，二極管上的電壓波形。B:用吸收電路，把方波的高頻振蕩吸收一下。

分別做快速傅立葉分析：

可以看到在振蕩頻率（大概30M）之后，A波形的諧波，要大于B波形。再來看，下面的波形，一個是具有導(dǎo)通尖峰的電流波形，一個沒有導(dǎo)通尖峰。

對兩個波形做傅立葉分析：

可以看到紅色波形的高次諧波，要大于綠色波形，繼續(xù)對兩個波形，作分析 紅色: 固定頻率的信號，綠色：具有稍微頻率抖動的信號

可以看到，頻率抖動，可以降低低頻段能量。進一步，放大低頻段的頻譜能量：

可以看到，頻率抖動就是把頻譜能量分散了，而固定頻率的頻譜能量，集中在基波的諧波頻率點，所以峰值比較高，容易超標。最后稍微總結(jié)一下，如果從源頭來抑制EMI。1.對于開關(guān)頻率的選擇，比如傳導(dǎo)測試150K-30M,那么在條件容許的情況下，可選擇130K之類的開關(guān)頻率，這樣基波頻率可以避開測試。

2.采用頻率抖動的技術(shù)。頻率抖動可以分散能量，對低頻段的EMI有好處。3.適當降低開關(guān)速度，降低開關(guān)速度，可以降低開關(guān)時刻的di/dt,dv/dt。對高頻段的EMI有好處。

4.采用軟開關(guān)技術(shù)，比如PSFB，AHB之類的ZVS可以降低開關(guān)時刻的di/dt,dv/dt。對高頻段的EMI有好處。而LLC等諧振技術(shù)，可以讓一些波形變成正弦波，進一步降低EMI。

5.對一些振蕩尖峰做吸收，這些管子上的振蕩，往往頻率很高，會發(fā)射很大的EMI.6.采用反向恢復(fù)好的二極管，二極管的反向恢復(fù)電流，不但會帶來高di/dt.還會和漏感等寄生電感共同造成高的dv/dt.但事實上，開關(guān)電源是EMI發(fā)射源無法根本解決。而且一些從源頭抑制EMI的方法同時會降低效率，所以從傳播途徑來抑制EMI顯得尤為重要。

下面來看一下傳播途徑，這個是poon & Pong 兩位教授總結(jié)的傳播途徑，比較的直觀全面。（電源網(wǎng)原創(chuàng)轉(zhuǎn)載請注明出處）

第五篇：EMI整改經(jīng)驗(實戰(zhàn)精煉)

我們經(jīng)常接觸用電的東西大概分 ITE，音視頻，家用電器，和燈具，當然還有其他的。這些東西 的一般都需要測試傳導(dǎo)，空間輻射/騷擾功率，諧波，電壓閃爍。根據(jù)標準不同而不同。

傳導(dǎo)主要是通過導(dǎo)線傳播的。所以我們整改時主要在濾波方面入手。和輻射一樣針對不同頻率，所用的方法有一定差異。很多東西涉及到 PCB 設(shè)計，排版。這方面我就不講了，我也不是很懂 啊。現(xiàn)在我們就講成品的整改好了。

以我接觸的產(chǎn)品看來，開關(guān)電源類產(chǎn)品的頻率大概分四段：150K-400K-4M-20M-30M，這樣 分的好處是找問題迅速，一般前一段的主要問題在于濾波元器件上。小功率開關(guān)電源用一個合適 的 X 電容和一個共模電感可消除，從增加的元件對測試結(jié)果來看，一般電感對 AV 值有效，電容 對 QP 值有效。當然，這只是一般規(guī)律。電容越大，濾除的頻率越低。電感越大（適可而止），濾除的頻率越高。400K-4M 這一段主要是開關(guān)管，變壓器等的干擾。可以在管與散熱片之間加 屏蔽層（云母片），或者在引腳上套磁珠。吸收電路上套磁珠有時也很有效。變壓器初次級之間 的 Y 電容也是不容忽視的。次級對初級高壓端合適還是低壓端有時候?qū)@段頻率影響很大。除 此之外，調(diào)整濾波器也可以抑制其騷擾。4M-20M 這段主要是變壓器等高頻干擾，在沒有找到根 源前，大概通過調(diào)整濾波，接地，加磁珠等手段解除，有時也可能是輸出端的問題。20M 以后 主要針對齊納二級管，輸出端電源輸入端整改。一般是用到磁珠，接地等。值得注意的是，濾波 器件因該遠離變壓器，散熱器，否則容易耦合。

鎮(zhèn)流器整改原理和開關(guān)電源類似，但是前部分超標并非調(diào)整濾波器件就都可以解除，最有效的 辦法是 Y 電容金屬外殼，外殼再連接地線。磁珠對高頻抑制效果不錯。其他的大同小異。

家電類很多都涉及到馬達，好的馬達，一般一個 X 電容就可以通過傳導(dǎo)。頻率高一點可以考慮 加磁環(huán)。很多馬達是需要用到 Y 電容的，通常是電刷對機殼。機殼接地或不接根據(jù)情況來。

下面說說空間輻射吧，想必大家也參加過不少培訓(xùn)，從原理到設(shè)計到走線。。后悔沒專心。現(xiàn)在我講點實用的，拿大家熟悉的 PC 來舉例吧。我也是分幾部分來查原因。30-300-600-1000M，這些都不是一個準確的頻率。前一段主要是通過引線傳播，解決問題先得找到問題。所以你就找 個超標點，把 EUT 調(diào)到超標最嚴重的位置，一個一個拔。頻率降了，就說明這個有問題。頻率 再高點，撥光所有周邊雖然頻率有點改善還是超標，你不妨用手去擋或者接觸機殼。或者打開機 殼擺弄一下走線，只到找到最有影響的原因。最后一段自然就是空隙的原因了。如果不在 PCB 上找解決的方法，只有加吸收材料，接地和屏蔽這幾種方法，不過這也是幾種比較適用有效的方 法。所以我們手里通常要有以下材料：導(dǎo)電泡棉（塞縫的），銅/鋁箔，扣式磁環(huán)，彈片等等。輻射就象個水塔，哪里有口就往哪里跑，有時候這邊好了，那邊又不行。所以要注意內(nèi)部的走線 等防止耦合等。

對于家電和音視頻，功率輻射超標現(xiàn)象也很常見。回說到功率輻射，今天恰好改了一個吹風(fēng)機，就拿這個樣品做例子吧，這玩意 120V，功率輻射在 114M 以 上突然一路狂飚，到 300M 的時候基本在 70dbu/W，觀察其機構(gòu)：電源線進來套一磁環(huán)，跨一 X 電容，然 后就發(fā)熱絲，分壓后整流給 24V 直流馬達供電。象這種結(jié)構(gòu)按理說不會有太大干擾，看到突然增高的頻率，馬上想到可能是某個元件失效，或者某個元件工作頻率。于是做了一部分整改，比如電極端加電容，加磁珠等，結(jié)果還是余量不足。因為問題很明顯出在電機，為了不增加成本，讓整改變得有意義，所以讓客戶 提供了兩款小馬達，和新樣品。測試結(jié)果很低很理想。以上廢話的心得是：在無法接受成本的時候，就換核心部件。馬達類產(chǎn)品最好備不同廠家的樣品，如果 是測試馬達，就多備用幾個。交流馬達的碳刷產(chǎn)生的干擾比較常見，可以整改電感和電容。磁環(huán)在這類產(chǎn) 品中優(yōu)勢比較明顯。