EMI经验.pdf

1. 开关电源的 EMI 源 开关电源的 EMI 干扰源集中体现在功率开关管 、整流二极管 、高频变压器等 ，外部环境对 开关电源的干扰主要来自电网的抖动 、雷击 、外界辐射等 。 （ 1）功率开关管 功率开关管工作在 On-Off 快速循环转换的状态 ， dv/dt 和 di/dt 都在急剧变换 ，因此 ，功率 开关管既是电场耦合的主要干扰源 ，也是磁场耦合的主要干扰源 。 （ 2）高频变压器 高频变压器的 EMI 来源集中体现在漏感对应的 di/dt 快速循环变换 ，因此高频变压器是磁场 耦合的重要干扰源 。 （ 3）整流二极管 整流二极管的 EMI 来源集中体现在反向恢 复特性上 ，反向恢复电流的断续点会在电感 （引 线电感 、杂散电感等 ）产生高 dv/dt ，从而导致强电磁干扰 。 （ 4） PCB 准确的说 ， PCB 是上述干扰源的耦合通道 ， PCB 的优劣 ，直接对应着对上述 EMI 源抑制的 好坏 。 2. 开关电源 EMI 传输通道分类 （一） . 传导干扰的传输通道 （ 1）容性耦合 （ 2）感性耦合 （ 3）电阻耦合 a. 公共电源内阻产生的电阻传导耦合 b. 公共地线阻抗产生的电阻传导耦合 c. 公共线路阻抗产生的电阻传导耦合 （二） . 辐射干扰的传输通道 （ 1）在开关电源中 ，能构成辐射干扰源的元器件和导线 均可以被假设为天线 ，从而利用电 偶极子和磁偶极子理论进行分析 ；二极管 、电容 、功率开关管可以假设为电偶极子 ，电感线 圈可以假设为磁偶极子 ； （ 2）没有屏蔽体时 ，电偶极子 、磁偶极子 ，产生的电磁波传输通道为空气 （可以假设为自 由空间 ）； （ 3）有屏蔽体时 ，考虑屏蔽体的缝隙和孔洞 ，按照泄漏场的数学模型进行分析处理 。 3. 开关电源 EMI 抑制的 9 大措施 在开关电源中 ，电压和电流的突变 ，即高 dv/dt 和 di/dt ，是其 EMI 产生的主要原因 。实现开 关电源的 EMC 设计技术措施主要基于以下两点 ： （ 1）尽量减小电源本身所产生的干扰源 ，利用抑制干扰的方法或产生干扰较小的元器件和 电路 ，并进行合理布局 ； （ 2）通过接地 、滤波 、屏蔽等技术抑制电源的 EMI 以及提高电源的 EMS 。 分开来讲 ， 9 大措施分别是 ： （ 1）减小 dv/dt 和 di/dt （降低其峰值 、减缓其斜率 ） （ 2）压敏电阻的合理应用 ，以降低浪涌电压 （ 3）阻尼网络抑制过冲 （ 4）采用软恢复特性的二极管 ，以降低高频段 EMI （ 5）有源功率因数校正 ，以及其他谐波校正技术 （ 6）采用合理设计的电源线滤波器 （ 7）合理的接地处理 （ 8）有效的屏蔽措施 （ 9）合理的 PCB 设计 4. 高频变压器漏感的控制 高频变压器的漏感是功率开关管关断尖峰电压产生的重要原因之一 ，因此 ，控制漏感成为解 决高频变压器带来的 EMI 首要面对的问题 。 减小高频变压器漏感两个切入点 ：电气设计