開關(guān)電源設(shè)計(jì)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(shè)備，都會(huì)有電磁干擾。只不過嚴(yán)重程度各有不同。

　　電磁干擾會(huì)影響各種電器設(shè)備的正常工作，會(huì)干擾通信數(shù)據(jù)的正常傳遞，雖然對(duì)人體的傷害尚無定論，但是普遍認(rèn)為對(duì)人體不利。

　　所以很多國(guó)家和地區(qū)對(duì)電器的電磁干擾程度有嚴(yán)格的規(guī)定。當(dāng)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(jié)合一些專家的文獻(xiàn)來描述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(duì)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(qiáng)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(dǎo)干擾：也就是噪音通過導(dǎo)線傳遞的方式。

　　輻射干擾：也就是噪音通過空間輻射的方式傳遞。

　　差模干擾：由于電路中的自身電勢(shì)差，電流所產(chǎn)成的干擾，比如火線和零線，正極和負(fù)極。

　　共模干擾：由于電路和大地之間的電勢(shì)差，電流所產(chǎn)生的干擾。

　　通常我們?nèi)?shí)驗(yàn)室測(cè)試的項(xiàng)目：

　　傳導(dǎo)發(fā)射：測(cè)試你的電源通過傳導(dǎo)發(fā)射出去的干擾是否合格。

　　輻射發(fā)射：測(cè)試你的電源通過輻射發(fā)射出去的干擾是否合格。

　　傳導(dǎo)抗擾：在具有傳導(dǎo)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。

　　首先來看，噪音的源頭：

　　任何周期性的電壓和電流都能通過傅立葉分解的方法，分解為各種頻率的正弦波。

　　所以在測(cè)試干擾的時(shí)候，需要測(cè)試各種頻率下的噪音強(qiáng)度。

　　那么在開關(guān)電源中，這些噪音的來源是什么呢?

　　開關(guān)電源中，由于開關(guān)器件在周期性的開合，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，我的開關(guān)頻率是100KHz的，但是為什么測(cè)試出來的噪音，從幾百K到幾百M(fèi)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(lán)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。

　　也就是說如果電流或者電壓波形，是非正弦波的信號(hào)，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(xù)分析下面兩種波形，

　　A: 有嚴(yán)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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