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EMI产生原理与对策及注意事项
发布日期: 2010-6-4 点击率:2598

开关电源由于本身工作特性使得电磁干扰问题相当突出。从开关电源电磁干扰的模型入手论述了开关电源电磁兼容问题产生的原因,并给出了常用的抑制开关电源电磁干扰的措施。
  关键词:开关电源;电磁干扰;分析与抑制
0 引言
  近年来,开关电源以其效率高、体积小、输出稳定性好的优点而迅速发展起来。但是,由于开关电源工作过程中的高频率、高di/dt和高dv/dt使得电磁干扰问题非常突出。使得我们客人对开关电源在电磁兼容方面的要求更加详细和严格。如今,如何降低甚至消除开关电源的EMI问题已经成为开关电源设计工程师非常关注的问题。

1.     对于EMI:


1.)传导是从线上出入之干扰, 主要是改变元件的阻抗 以抑制特定频段的杂讯。故需要分析出整个频率段(150khz~30Mhz)一些重要元件之等效电路,这可以由网络分析仪分析出来。
2)辐射 是空间形式对外散发,而在开关电源中主要是开关元件和 变压器发出之电磁能量,有效的抑制其dI/dt,dV/dt值就可大大减小此能量。另屏蔽以切断辐射之路径也是必要的手段。这是我们大家都知道的。
在对策EMI的时候,我们大家都是在测试中找对策,我们现从理论上看EMI的产生及对策。
2.  开关电源的电磁噪声从噪声源来说可以分为两大类。一类是外部噪声,例如,通过电网传输过来的共模和差模噪声、外部电磁辐射对开关电源控制电路的干扰等。另一类是开关电源自身产生的电磁噪声,如开关管和整流管的电流尖峰产生的谐波及电磁辐射干扰。

 

如下图所示,电网中含有的共模和差模噪声对开关电源产生干扰,开关电源在受到电磁干扰的同时也对电网其他设备以及负载产生电磁干扰(如图中的返回噪声、输出噪声和辐射干扰)。进行开关电源EMI/EMC设计时一方面要防止开关电源对电网和附近的电子设备产生干扰,另一方面要加强开关电源本身对电磁骚扰环境的适应能力.

 

 

3. 电磁干扰分为:共模干扰与差模干扰。


电源线引入的电磁噪声
  电源线噪声是电网中各种用电设备产生的电磁骚扰沿着电源线传播所造成的。电源线噪声分为两大类:共模干扰、差模干扰。共模干扰(Common-mode Interference)定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差;差模干扰(Differential-mode Interference)定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。两种干扰的等效电路如下图所示。图中CP1为变压器初、次级之间的分布电容,CP2为开关电源与散热器之间的分布电容(即开关管集电极与地之间的分布电容)。