EMI干擾 ：傳導是罪魁禍首

輻射 EMI 干擾可以來(lái)自某個(gè)不定向發(fā)射源以及某個(gè)無(wú)意形成的天線(xiàn)。傳導性 EMI 干擾也可以來(lái)自某個(gè)輻射 EMI 干擾源，或者由一些電路板組件引起。一旦您的電路板接收到傳導性干擾，它便駐入應用電路的 PCB 線(xiàn)跡。常見(jiàn)的一些輻射 EMI 干擾源包括以前文章中談及的組件，以及板上開(kāi)關(guān)式電源、連接線(xiàn)和開(kāi)關(guān)或者時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò )。

圖 1 傳導性 EMI 信號的耦合介質(zhì)

傳導性 EMI 干擾是開(kāi)關(guān)電路正常工作與寄生電容和電感共同作用產(chǎn)生的結果。圖 1 顯示了一些會(huì )進(jìn)入到您的 PCB 線(xiàn)跡中的 EMI 干擾源情況。Vemi1 源自開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò )，例如：時(shí)鐘信號或者數字信號線(xiàn)跡等。這些干擾源的耦合方式均為通過(guò)線(xiàn)跡之間的寄生電容。這些信號將電流尖脈沖帶入鄰近 PCB 線(xiàn)跡。同樣，Vemi2 源自開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò )，或者來(lái)自 PCB 上的某個(gè)天線(xiàn)。這些干擾源的耦合方式均為通過(guò)線(xiàn)跡之間的寄生電感。該信號將電壓擾動(dòng)帶入鄰近 PCB 線(xiàn)跡。每三個(gè) EMI 源來(lái)自于線(xiàn)纜內相鄰的導線(xiàn)。沿這些導線(xiàn)傳播的信號可產(chǎn)生串擾效應。

開(kāi)關(guān)式電源產(chǎn)生 Vemi4。開(kāi)關(guān)式電源產(chǎn)生的干擾駐存在電源線(xiàn)跡上，并以 Vemi4 信號的形式出現。

在正常運行期間，開(kāi)關(guān)式電源 (SMPS) 電路為傳導性 EMI 的形成帶來(lái)機會(huì )。這些電源內的“開(kāi)”和“關(guān)”切換操作，會(huì )產(chǎn)生較強的非連續性電流。這些非連續性電流存在于降壓轉換器的輸入端、升壓轉換器的輸出端，以及反激和降升壓拓撲結構的輸入和輸出端。開(kāi)關(guān)動(dòng)作引起的非連續性電流會(huì )產(chǎn)生電壓紋波，其通過(guò) PCB 線(xiàn)跡傳播至系統的其它部分。SMPS 引起的輸入和/或輸出電壓紋波，會(huì )危害負載電路的運行。圖 2 顯示了工作在 2 MHz 下的一個(gè) DC/DC 降壓 SMPS 輸入的頻率組成例子。SMPS 傳導干擾的基本頻率組成范圍為 90 – 100 MHz。

圖 2 DC/DC 降壓轉換器：開(kāi)關(guān)頻率=2MHz

輸入和輸出針腳使用10 F濾波器時(shí)的傳導性EMI測量。

共有兩類(lèi)傳導性干擾：差模干擾和共模干擾。差模干擾信號出現在電路輸入端之間，例如：信號和接地等。電流流經(jīng)同相的兩個(gè)輸入端。但是，1號電流輸入大小與2號相等，但方向相反(差動(dòng)參考)。這兩個(gè)輸入端的負載，形成一個(gè)隨電流強弱變化的電壓。線(xiàn)跡1和差分基準之間的這種電壓變化，在系統中形成干擾或者通信誤差。

在您向電路添加一個(gè)接地環(huán)路或者不良電流通路時(shí)，便出現共模干擾。如果存在某個(gè)干擾源，則線(xiàn)跡 1 和線(xiàn)跡 2 上形成共模電流和共模電壓，而接地環(huán)路充當一個(gè)共模干擾源。差模干擾和共模干擾都要求使用特殊的濾波器，來(lái)應對 EMI 干擾的不利影響。