
不止在開關電源當中,在所有電源當中EMI是非常重要的,其關系到電路能否正常運行,以及產品是否能夠通過檢測而順利售出,但是很多新手在入門階段很難理解EMI,在本文中,小編將為大家介紹如何通俗易懂的對EMI來進行理解。
其實所有的電器設備,都會有電磁干擾。只不過嚴重程度各有不同,電磁干擾會影響各種電器設備的正常工作,會干擾通信數(shù)據(jù)的正常傳遞,雖然對人體的傷害尚無定論,但是普遍認為對人體不利。所以很多國家和地區(qū)對電器的電磁干擾程度有嚴格的規(guī)定。當然電源也不例外的,所以我們有理由好好了解EMI以及其抑制方法。
下面結合一些專家的文獻來描述EMI。
首先EMI有三個基本面噪音源:發(fā)射干擾的源頭,如同傳染病的傳染源耦合途徑:傳播干擾的載體,如同傳染病傳播的載體,食物,水,空氣。接收器:被干擾的對象,被傳染的人。
缺少一樣,電磁干擾就不成立了。所以,降低電磁干擾的危害,也有三種辦法:1.從源頭抑制干擾.2.切斷傳播途徑3.增強抵抗力,這個就是所謂的EMC(電磁兼容)。
解釋以下名詞:
傳導干擾:也就是噪音通過導線傳遞的方式。
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,電流所產生的干擾。
實驗室測試的項目
傳導發(fā)射:測試你的電源通過傳導發(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。傳導抗擾:在具有傳導干擾的環(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.那么在開關電源中,這些噪音的來源是什么呢?開關電源中,由于開關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,一個是具有導通尖峰的電流波形,一個沒有導通尖峰.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。
最后稍微總結一下,如果從源頭來抑制EMI。
1.對于開關頻率的選擇,比如傳導測試150K-30M,那么在條件容許的情況下,可選擇130K之類的開關頻率,這樣基波頻率可以避開測試。
2.采用頻率抖動的技術。頻率抖動可以分散能量,對低頻段的EMI有好處。
3.適當降低開關速度,降低開關速度,可以降低開關時刻的di/dt,dv/dt.對高頻段的EMI有好處。
4.采用軟開關技術,比如PSFB,AHB之類的ZVS可以降低開關時刻的di/dt,dv/dt.對高頻段的EMI有好處.而LLC等諧振技術,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.采用反向恢復好的二極管,二極管的反向恢復電流,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。
聲明:本內容為作者獨立觀點,不代表電源網。本網站原創(chuàng)內容,如需轉載,請注明出處;本網站轉載的內容(文章、圖片、視頻)等資料版權歸原作者所有。如我們采用了您不宜公開的文章或圖片,未能及時和您確認,避免給雙方造成不必要的經濟損失,請電郵聯(lián)系我們,以便迅速采取適當處理措施;歡迎投稿,郵箱∶editor@netbroad.com。
EMV 2025: 羅德與施瓦茨發(fā)布全新EMI測試接收機 | 25-04-02 17:45 |
---|---|
EMI 噪聲源的分析與優(yōu)化方法 | 25-02-27 15:56 |
意法半導體車規(guī)直流電機預驅動器 簡化 EMI 優(yōu)化設計,節(jié)能降耗 | 24-05-06 16:36 |
意法半導體VIPower M0-7 H橋驅動器:有效降低EMI | 23-10-30 16:38 |
有源EMI濾波器IC,一個TI獻給低EMI應用的設計工程師的法寶 | 23-03-31 13:53 |
微信關注 | ||
![]() |
技術專題 | 更多>> | |
![]() |
技術專題之EMC |
![]() |
技術專題之PCB |