EMI，電磁干擾度，描述電子、電氣產(chǎn)品在正常工作狀態(tài)下對外界的干擾;EMI又包括傳導干擾CE(conduction emission)和輻射干擾RE(radiation emission)以及諧波harmonic
干擾源、耦合途徑和敏感設備并稱(chēng)電磁干擾三要素，對于電源模塊來(lái)說(shuō)，噪聲的產(chǎn)生在于電流或電壓的急劇變化，即di/dt或dv/dt很大，因此高功率和高頻率運作的器件都是EMI噪聲的來(lái)源。
解決方法就是要將干擾三要素中的一個(gè)去除，如屏蔽干擾源、隔離敏感設備或切斷耦合途徑。因為無(wú)法讓電磁干擾不產(chǎn)生，只能用一定的方法去減少其對系統的干擾，下面分析下常見(jiàn)的6個(gè)干擾來(lái)源和抑制措施。
1、外界干擾的耦合
輸入端是電源的入口處，內部的噪聲可由此處傳播到外部，對外界造成干擾。常用抑制措施是在輸入加X(jué)電容和Y電容，及差模和共模電感對噪聲和干擾進(jìn)行過(guò)濾。
輸出端如果是有長(cháng)引線(xiàn)的情況，電源模塊跟系統搭配后，內部一些噪聲干擾可能會(huì )由輸出線(xiàn)而耦合到外界，干擾到其它用電設備。
一般是加共模和差模濾波，還可以在輸出線(xiàn)串套磁珠環(huán)、采用雙絞線(xiàn)或屏蔽線(xiàn)，實(shí)現抑制EMI干擾。
2、開(kāi)關(guān)管
電源模塊由于開(kāi)關(guān)管結電容的存在，在工作時(shí)，開(kāi)關(guān)管在快速開(kāi)關(guān)后會(huì )產(chǎn)生毛刺和尖峰，開(kāi)關(guān)管的結電容和變壓器的繞組漏感也有可能產(chǎn)生諧振而發(fā)出干擾。
抑制方法有：
1、開(kāi)關(guān)管D和G極串加磁珠環(huán)，減小開(kāi)關(guān)管的電流變化率，從而實(shí)現減小尖峰。
2、在開(kāi)關(guān)管處加緩沖電路或采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，減小開(kāi)關(guān)管在快速工作時(shí)的尖峰，使其電壓或電流能緩慢上升。
3、減小開(kāi)關(guān)管與周邊組件的壓差，開(kāi)關(guān)管結電容可充電的程度會(huì )得到一定的降低。
4、增大開(kāi)關(guān)管的G極驅動(dòng)電阻。
3、變壓器
變壓器是電源模塊的轉換儲能組件，在能量的充放過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生噪聲干擾。漏感可以與電路中的分布電容組成振蕩回路，使電路產(chǎn)生高頻振蕩并向外輻射電磁能量，從而造成電磁干擾。
一次繞組與二次繞組之間的電位差也會(huì )產(chǎn)生高頻變化，通過(guò)寄生電容的耦合，從而產(chǎn)生了在一次側與二次側之間流動(dòng)的共模傳導EMI電流干擾。
抑制方法有：
1、變壓器加屏蔽，電屏蔽是指將初級來(lái)的干擾信號與次級隔離開(kāi)來(lái)�？稍诔�、次級之間包一層銅箔(內屏蔽)，但頭尾不能短路，銅箔要接地，共模傳導干涉信號通過(guò)電容-銅箔-接地形成回路，不能進(jìn)入次級繞組從而起到電屏蔽的作用。
磁屏蔽是在變壓器外部線(xiàn)包包首尾相連的銅箔(外屏蔽)。銅箔是良導體，高頻交變漏磁通穿過(guò)銅箔的時(shí)候會(huì )產(chǎn)生渦流，而渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向正好與漏磁通的方向相反，部分漏磁通就可以被抵消。
2、采用三明治繞法，可以減少初級耦合至變壓器磁芯的高頻干擾。由于初級遠離磁芯，次級電壓低，故引起的高頻干擾小。
3、降低工作頻率，減緩能量的快速充放。
4、一次側和二次側的可靠隔離，一次側和二次側之間的地接Y電容。
5、盡量減小變壓器的漏感，改進(jìn)電路的分布參數，能在一定程度減小干擾。
4、二極管
二極管在快速截止與導通的過(guò)程中會(huì )有尖峰的產(chǎn)生，特別是整流二極管，在反向恢復過(guò)程中，電路的寄生電感、電容會(huì )發(fā)生高頻振蕩，產(chǎn)生電磁干擾。
抑制干擾方式有加RC吸收電路，讓二極管的能量能平緩的泄放，或者在其陰極管腳套一個(gè)磁珠環(huán)，使其電流不可突變以減小尖峰。
5、儲能電感
抑制干擾方式有加以屏蔽或調整其參數，避免與回路的電容產(chǎn)生振蕩。
6、PCB的布局與走線(xiàn)
PCB是上述干擾源的耦合通道，PCB的優(yōu)劣直接對應著(zhù)對上述EMI源抑制的好壞。同時(shí)其板上器件的布局和布線(xiàn)不合理都會(huì )造成干擾。
布局布線(xiàn)的注意事項：
1、減少干擾最有效的方法就是減小各個(gè)電流回路的面積(磁場(chǎng)干擾)和帶電導體的面積及長(cháng)度(電場(chǎng)干擾)。
2、電路中不相同的地線(xiàn)特別是模擬地和數字地要分開(kāi)。
3、PCB的電源線(xiàn)和地線(xiàn)要盡可能寬，以減小線(xiàn)阻抗，從而減小公共阻抗引起的干擾噪聲。
4、對于傳輸信號的線(xiàn)路一定要考慮阻抗匹配。
對于電源設計一定要多實(shí)踐哦！ |
