開(kāi)關(guān)電源設計中如何減小EMI

先簡(jiǎn)單介紹一下下EMI：

　　EMI翻譯成中文就是電磁干擾。其實(shí)所有的電器設備，都會(huì )有電磁干擾。只不過(guò)嚴重程度各有不同。

　　電磁干擾會(huì )影響各種電器設備的正常工作，會(huì )干擾通信數據的正常傳遞，雖然對人體的傷害尚無(wú)定論，但是普遍認為對人體不利。

　　所以很多國家和地區對電器的電磁干擾程度有嚴格的規定。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(zhuān)家的文獻來(lái)描述EMI.

　　首先EMI 有三個(gè)基本面

　　就是

　　噪音源：發(fā)射干擾的源頭。 耦合途徑：傳播干擾的載體。 接收器：被干擾的對象。

　　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(gè)就是所謂的EMC(電磁兼容)

　　先解釋幾個(gè)名詞：

　　傳導干擾：也就是噪音通過(guò)導線(xiàn)傳遞的方式。

　　輻射干擾：也就是噪音通過(guò)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(chǎn)成的干擾，比如火線(xiàn)和零線(xiàn)，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(chǎn)生的干擾。

　　通常我們去實(shí)驗室測試的項目：

　　傳導發(fā)射：測試你的電源通過(guò)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(guò)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(lái)看，噪音的源頭：

　　任何周期性的電壓和電流都能通過(guò)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(shí)候，需要測試各種頻率下的噪音強度。

　　那么在開(kāi)關(guān)電源中，這些噪音的來(lái)源是什么呢?

　　開(kāi)關(guān)電源中，由于開(kāi)關(guān)器件在周期性的開(kāi)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(huì )問(wèn)，我的開(kāi)關(guān)頻率是100KHz的，但是為什么測試出來(lái)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(shuō)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(shí)間不同，會(huì )怎樣呢。

　　同樣是100KHz的方波

　　紅色：上升下降時(shí)間都為100ns

　　綠色：上升下降時(shí)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：

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