文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 最新的EMI解决方案

最新的EMI解决方案

最新的EMI解决方案
最新的EMI解决方案

时间:2009-08-28 09:50:00 至 2009-08-28 10:25:00 地点:成都世纪城新国际会展中心蜀风厅

今天很高兴有机会给大家介绍一下关于村田的EMI解决方案和元器件。我讲的过程中大家有什么问

题的话都可以随时问。我今天的议程大概是这么几个,首先讲一下现在EMI市场发展趋势,第二是

讲一下应用趋势以及村田针对EMI的解决方案,最后总结一下关于怎样来在你的产品当中避免EMI

问题发生。

这张图显示很多电器产品的发展趋势,就是它应用的频率越来越高,还有向集成化方面发展,以前各

个产品的界限比较明确一点,电视就是电视,手机就是手机,但是现在手机有电视的功能,电视又带

有通讯的功能,这样集成化发展的话,之前的EMI解决方案就不能满足应用了,就必须研发出新的

产品和新的方案来解决在产品融合当中所产生的应用问题。

这张图说明的是技术,无线通信技术和电脑技术,当然不仅仅是电脑技术,和其他技术逐步的融合,

这样就会产生新的问题,有GPS信号、WIFI的信号等等融合在一起的时候,就会产生新的问题,比

如在电脑当中、比如在手机当中,这样各个信号之间,无线信号和数字信号之间就会产生相互的干扰

问题,我们把它叫做系统内部的EMC问题,也就是说我的无线信号和我的数字电路之间产生了相互

干扰,有可能是无线信号干扰了数字电路不能正常工作,有可能数字电路的噪音对射频这块产生了干扰,都有影响。这就是系统内部的EMC问题。

这是不同标准测试的所需要的,比如模拟电视、无线网络、数字电视等等,它所需要应用的一些限定值,从我们的解决方案来看,最好是你实际的噪声标准比这个标准低很多,我们进行EMC测试的时候,有可能刚刚达到标准,单从一个系统来讲可能没有问题,比如只是从模拟电视或者网络口,以电

脑为例,WIFI这个标准过了,各个系统集成以后,就使整体的辐射水平比单个系统要更加严重。所

以我们认为,要解决系统内部的EMC问题,最好让你的噪声水平比标准低很多。这就是以手机为例

的系统内部的EMC问题,这是数字电路,这是辐射,数字电路部分和声音的部分,这里想说明一点,

这是一条很好的传输路径,数字当中比如芯片当中出来的噪音影响到RF部分,RF产生问题就影响

到接听部分,从消费者的直观表现就是听不清楚,它是从数字电路来的,并不是RF接收不好。这也

是一个比较典型的EMC传输路径。

因为现在手机功能有很多了,比如GPS、RFID、放大器、数字电视等,很多功能都支持到一个手机

当中去,这样干扰就会越来越严重。相对来讲,要解决系统内部的EMC问题,以手机为例,其他像

电视等等都是一样的,就需要在合适的部位加上合适的EMI的器件,比如加上滤波器等等,在传导

路径上用电波吸收体等等,各种EMI解决方案要根据实际例子来进行选择。这里想说的是,EMI期

间对于噪声吸收的作用,这是对策之前的,这是标准的,这是对策之后的,这个想说明一点,EMI

器件可以很有效的吸收掉你所不希望发生的一些噪音,对于解决系统内部的干扰是非常有用的。

这是以MP3/4为例,噪音从数字电路辐射到天线,从而导致灵敏度变差,不知道大家有没有做数字

电视,我们公司也碰到这样的问题,我们的客户在测量接收灵敏度的时候,一直不能通过标准,某几

个频段灵敏度下降很多,是由于其他的数字电路,比如说他的电源那一块电路,由于PCDC线路不

好发出噪音从而影响了灵敏度,这个不仅仅要从外部电路着手,还要注意从内部考虑干扰源。

这是讲了我们的测试方法,我们做了一个模拟的测试,通过这个设备对辐射噪音进行测量。这是一个

最初的没有加EMI器件的效果,这是有加了器件的效果。当我们测量下来的时候,灵敏度会受到很

大的干扰,是由于内部的干扰,而不是外部的设计所引起的。我们这里想说明一点,在你组装的时候,

特别要注意在接口部分共膜噪音的影响,我们采取的方法应该把EMI器件加在接口部分。这是我们

针对一些方案加的,比如LCD这一块加了陶瓷电容,而这个部分加了三端子的电容,从这个比较来

看,最大大概有5到7个DB的改善,加了很小的元器件,就可以大幅度提高系统接收能力,使噪音

水平下降很多。但是具体在什么位置加什么器件,这要根据实际情况进行选择。

时间:2009-08-28 09:50:00 至 2009-08-28 10:25:00 地点:成都世纪城新国际会展中心蜀风厅

现在无线通信的频率正在逐步的向高频化发展,以前只有几百K,现在手机900M,有3G、2.4G的,

高频噪音越来越高,原来的器件是针对低频使用的,当低频的器件运用在高频当中就达不到效果,所

以就要开发出更适合高频的器件。

我们对于系统内部干扰的解决方案有两点,第一个是根据信号的频率来讲,我们需要提供在更高频率

上有更好滤波效果,还有一点,新的贴装技术,传统贴装技术就是两个端子贴在PC板上,这是最常

见的。但是也有其他的贴装方式,可以解决这些问题。从而能够更好的改善EMC的问题。这是一个

举例来讲,这是LCD平线,我们会加滤波器。我们也有一些方案提供给大家,这些现在来讲是比较

传统的方案,这些已经大量的在使用了,实践证明运用这些期间的效果是非常明显。

这里是EMI频率特性的改善,这条蓝色的曲线表示未来的曲线,这里想说明一点,以前的三端子电

容器适用于比较低的频率,比如1G、2G等,未来得频率更高,可能达到6G、7G都有可能,如果

你运用传统器件的话,或者根据以前的经验,运用在更高频的话,可能效果就不是很好,我们要开发出来更大的器件以适用于高频的改善。这是磁珠的改善,现在磁珠是在这里,高频磁珠是在这里,磁珠的运用也逐步逐步上升,根据噪音的变化。信号频率高的话,你的噪音频率会比信号频率还要高,就需要提高磁珠的高频特性。你如果应用在这个频率的话,意味着我的磁珠完全没有效果。

刚才讲的都是一些材料上的介绍,比如提高差量损耗,都是从材料方面入手。还有一种,我们可以通过改善不同的贴装方式,第一种是嵌入式,这个很好理解,把磁珠、电容埋到PCV板中去,都是正面和反面,反面贴元器件。我们村田现在已经有这样的产品,通过这种产品可以埋到PC板中去,在电源层和信号层之间,把电路都埋进去,这样由于通信距离,也不需要过孔来连接,直接连接信号层,这样距离更短,这样效果更好,所以这种技术的话,我们和一些大的公司正在合作,已经有一些产品正式量产了,取得的效果还是很明显。

第二种就是低温共烧陶瓷技术,因为陶瓷都需要一个煅烧的过程,这个温度大概在1300度以上,高温煅烧的时候会使内部的金属电极发生一定的变化,这样会使它的特性都会有下降。我们村田就会开发了这样一种技术,低温共烧陶瓷技术,当然结构有一定的区别,区别在于煅烧的过程中,温度低于一千度,700度或者800度。这样就能够很好的改善。

我们村田也有一些新的产品投入到市场当中去。还有一种是SIP,通过这个技术就可以把电容、磁珠等等元器件做到IC当中去,通过飞线进行连接,你拿到的只是一个芯片,外观没有什么改变,但是需要一些滤波电容等,通过这个技术都集成到芯片里面去,这种技术第一就可以很有效的比你接在外面的旁路效果还要好,滤波效果等等还要好。这个芯片就不会发散出去噪音了。第三,电路设计就非常简单,不需要任何元器件,一个芯片就可以了。这个技术我们村田公司正在和一些公司进行合作,当然现在还不是很成熟,从埋入技术来说,已经有正式的产品,如果大家有兴趣的话可以向村田咨询一下。这些并不是改善材料,只是通过不同的工艺,这只是一些新的应用的方法。

当然还有一个小型化的结果,现在主流的是0402,尺寸越小,相对来讲所占的空间越小,就能够生产设计出来更轻、更薄的东西。我们开发出来新的电极,比如新的装配的东西,这都是新的理念来吸引刚才所说的频率越来越高的趋势,我们就认识到,之前一些旧的贴装模式有一些问题。

这张想说的是,无论是电视还是其他东西,需求越来越高。LCDTV来讲,内部处理频率已经达到几百M,已经不仅仅是一台电视了,更接近于家庭的数字终端,都可以处理,也可以用电视上网,不需要通过电脑,用电视就可以上网,相对来讲各种复杂的东西都在里面的话,电磁噪声就更加复杂了。还有很多的接口,HDMI借口,SATA、USB30等等,这些接口的频率越来越快,所发生的问题就越来越多。

USB1.1的时候,任何问题没有。USB2.0的时候,问题就很多了。USB3.0的速率可以达到几G,但是问题非常严重。我们正在和一些厂合作来解决它所发生的一些问题。USB3.0器件传统的产品根本没有效果。我们村田正在开发一些器件来对应USB3.0的应用。速度很快就意味着会发生很多很多问题。这是工作频率和噪音的传输方式。说明一点,噪音频率肯定要比工作频率高,工作频率提高了,噪音频率比你更高,这样传统的低频线就不合适。这里讲了差分信号线的传输,刚才讲了USB3.0、HDMI都是差分传输,我们需要共模的阻抗,它的特点都知道,差分阻抗会抵消,但是共模是不能抵消。

通过这里外接的线,USB电脑线,SATA等,或者差分走线盘,通过其他的噪声耦合到这个上面辐射出去,从而使你在EM C测试的时候不会通过。这是滤除共模噪声的内部接口,它的特点就是滤除共

模噪音,让差分信号完全没有损耗,而共模噪音很有效的抑制。当然它的种类有很多,使你差分阻抗尽可能小,当然这条阻线没有当然好。

这是以HDMI为例,在接口的部分,我们推进使用像这种共模类型抑制它的噪音,这样可以很有效的避免向外辐射。这里讲的是截止频率的问题,这里和刚才讲的信号频率也有关,刚才讲现在的HDMI、USB3.0等,传输速率非常快,这样的话,使你的频率更高,这张图的话,很明显,如果你使用不能在高频使用的话,对性能损耗非常大,而使用共模的话,对信号的影响就更小。这是举了一个例子,薄膜类型的共模类型,可以很有效的抑制噪声水平。这是新的产品,就是适用于频率更高的产品。

我还想介绍一下,刚才说的当然只是泛泛而谈,没有具体介绍怎么样来做。EMC有一个问题,成功只是在这一个产品,搬到另一个产品是不是能够用,不一定的。有可能这个产品上效果很好,另外一个产品上可能一点效果都没有。所以最好是在实验室测试,我们也想提供一个EMC的服务,也就是说我们会在上海地区开展EMC服务,目前主要开展PCB的噪音分布测试,我们通过这么一个机器,通过磁场探头扫描你的PCV板,然后就得到这么一张噪音分布图,通过这张图可以很明确的知道哪个地方噪声是高的,一看这是芯片,还是这是转换器,这样我很明确知道噪音是从哪里来的,或者哪里噪音是最强的。

我可以找到我的辐射路径是哪里,通过哪条路径出去的,或者这条电源线上噪音很高,知道在哪里发生的话,下一步对解决噪声问题非常有帮助。EMC解决最困难的地方就是找不到源在哪里,我不知道是哪一块引起了我的EMC噪声,还有这是EMC的测试,通过频谱分析,这主要是针对手机,手机测试不通过,但是家里的EMC器件测试通过了,有可能是接收灵敏度下降了,虽然解决了噪音问题,但是手机信号对我来说没有办法打电话了,所以这台机就保证了EMC解决方案不对手机灵敏度有问题,不影响我的接收灵敏度。

还有一个是电源转换效率的测试,现在DCDC转换器都是需要功率电感匹配工作,这是关系到转换器效率很大一个方面。通过这样一个设备,就是这样一个转换线,在低负载情况下、高负载情况下以及饱和情况下,我们选择一下哪颗电感频率高,通过这样一个测试才能知道哪块电感最适合你,转换效率是最高。

刚才讲了这样几个测试,主要是三个方面,PCV板测试,当然我们为了更好的服务,我们正在上海建造这样一个暗室,这和普通的暗室不一样,这是很光明的,没有吸波体,这是用了最新的吸收材料,这些设备是世界上最先进的,目前来讲。我想说的是,我们在明年5月份把这个建设完成,然后给客户提供服务,我们给客户提供的EMC服务都是免费的,不收费的。如果在你的产品中有任何问题,都可以向村田寻求帮助,我们都有专门的测试工程师给你提供解决方案。我们有最核心的产品,然后我们有提供这样免费的服务,一定可以使你不会再遇到EMC的问题。

还有一点,我们产品的参数,比如需要每个电容每个磁珠的参数,都可以在村田网站上下到,我们有一些模拟软件,比如温度特性等等,怎样的变化曲线,都可以从我们网站上下载到这样一个软件就可以查到每个电子元器件的参数。

主持人:谢谢沈晓鹤先生,各位有什么问题?

提问:谈了一点低温共模陶瓷,陶瓷一般是分低温烧和高温烧,你采用低温烧,怎么保证可靠性,不太清楚?

沈晓鹤:我们现在的产品主要关注一些模块,WIFI模块和GPS模块的整体技术,整体封装在模块当中,这样有效解决了可靠性问题。

提问:电容器的可靠性怎么保证呢?你烧的时候和电容器一块烧?

沈晓鹤:这个要看不同的产品了,模块产品和单个电容产品是不一样的。详细说起来可能说一天也说不完。

提问:你好,我想问一下你的滤波器是带阻还是带通啊,怎么可能从0到10个G,第二个问题,你说USB3.0将近10个G频率,导线没有办法约束,你能够在里面做一些什么事情?

沈晓鹤:我刚才说的USB是指传输速率,USB3.0规范不是我们村田制定出来的,是英特尔和几家公司制定出来的,为什么导线没有约束,据我所知,它可能会专门开发出USB3.0专门用的传输导线,然后两端加一些芯片使你刚才说的问题解决,具体情况不是很清楚,会适用一种专门的USB3.0导线,导线两端会加上扩展芯片。

提问:你好,我想问一下,你刚才提到PCB层中间加上滤波电容,我感觉会出现两个问题,第一是滤波电容加进去之后会不会破坏晶圆体的结构,这样对管子的性能产生很大影响,怎样平衡这个关系?另外还有一个,你加入了电容之后,必然会增大PCB层的厚度,集成密度必然会下降,这是不是关系到集成度的关系?

沈晓鹤:你说的厚度来讲,因为这个很薄,不同产品厚度不一样,只有0.1左右,还有为什么会影响,当然这只是一个示意图,我们两端端子结构不一样,和普通电容完全不一样,我们可能用其他的金属做,连接性比普通的要好很多。第二个,你说到高密度,封装在PCB里面的,普通的设计软件是不能用的,你会换专门的软件的时候就可以解决这些问题,在软件中就可以有设定怎样避免你刚才说的这个问题。

主持人:谢谢沈晓鹤先生,由于时间关系,我们第一位的问答时间就结束。我们电子元件技术网上,沈晓鹤先生也在上面专门讨论数字电路的控制方法。接下来的演讲嘉宾是太阳诱电的范新雨先生,他和大家分享的是如何选择电感产品。有请范先生。

开关电源EMI整改方案

开关电源的EMI处理方法 一、开关电源EMI整改中,关于不同频段干扰原因及抑制办法。 1MHZ以内,以差模干扰为主。 ①增大X电容量; ②添加差模电感; ③小功率电源可采用 PI 型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。 1MHZ-5MHZ,差模共模混合,采用输入端并联一系列 X 电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决, ①对于差模干扰超标可调整 X 电容量,添加差模电感器,调差模电感量; ②对于共模干扰超标可添加共模电感,选用合理的电感量来抑制; ③也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如 FR107 一对普通整流二极管 1N4007。 5M以上,以共摸干扰为主,采用抑制共摸的方法。 对于外壳接地的,在地线上用一个磁环串绕 2-3 圈会对 10MHZ 以上干扰有较大的衰减作用; 可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔, 铜箔闭环. 处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。 20-30MHZ, ①对于一类产品可以采用调整对地Y2 电容量或改变Y2 电容位置; ②调整一二次侧间的Y1 电容位置及参数值; ③在变压器外面包铜箔;变压器最里层加屏蔽层;调整变压器的各绕组的排布。 ④改变PCB LAYOUT; ⑤输出线前面接一个双线并绕的小共模电感; ⑥在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数; ⑦在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE; ⑧在变压器的输入电压脚加一个小电容。 ⑨可以用增大MOS驱动电阻. 30-50MHZ,普遍是MOS管高速开通关断引起。

①可以用增大MOS驱动电阻; ②RCD缓冲电路采用1N4007 慢管; ③VCC供电电压用1N4007 慢管来解决; ④或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感; ⑤在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路; ⑥在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE; ⑦在变压器的输入电压脚加一个小电容; ⑧PCB心LAYOUT 时大电解电容,变压器,MOS构成的电路环尽可能的小; ⑨变压器,输出二极管,输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。 50-100MHZ,普遍是输出整流管反向恢复电流引起。 ①可以在整流管上串磁珠; ②调整输出整流管的吸收电路参数; ③可改变一二次侧跨接Y电容支路的阻抗,如PIN脚处加BEAD CORE或串接适当的电阻; ④也可改变MOSFET,输出整流二极管的本体向空间的辐射(如铁夹卡MOSFET; 铁夹卡DIODE,改变散热器的接地点); ⑤增加屏蔽铜箔抑制向空间辐射。 200MHZ以上,开关电源已基本辐射量很小,一般可过EMI标准。 补充说明: 开关电源高频变压器初次间一般是屏蔽层的,以上未加缀述。开关电源是高频产品,PCB 的元器件布局对EMI.,请密切注意此点。 开关电源若有机械外壳,外壳的结构对辐射有很大的影响,请密切注意此点。主开关管、主二极管不同的生产厂家参数有一定的差异,对 EMC 有一定的影响,请密切注意此点。二、EMI滤波器设计原理 在开关电源中,主要的EMI骚扰源是功率半导体器件开关动作产生的DV/DT和DI/DT,因而电磁发射E ME(Electromagnetic Emission)通常是宽带的噪声信号,其频率范围从开关工作频率到几MHz。所以,传导型电磁环境(EME)的测量,正如很多国际和国家标准所规定,频率范围在0.15~30MHz。设计EMI滤波

解决EMI和EMC问题的技术方法

法方题的技术决EMI和EMC问—TDK公司—解 :有三大类主要、屏蔽、铁氧体。动元件被 方法屏蔽的目:;进来部噪音渗透或内解决部噪音发射出去外用采主要:壳、/箔/外金属板、板收/箔铁氧体吸;外壳金网格状属 铁氧体方法 目的: 吸收噪音并把它转化成热量散发出去 主要采用: 型铁氧体、分离体磁环、铁氧滤波器、夹子 铁氧体。平板型 采用::动被元件方法主要状磁珠、片状电感、片状电容、片容)、端电容、穿心电片状贯通型电容(三波器、3端滤器、圈或共模滤波扼共模流器、或突波吸收阻压敏电。波EMC滤器电源线 件元述,这种描路可用电感+电阻来体的磁珠主要成分是铁氧,他的等效电些可将这据或数线上时,联现段呈高阻抗,将它串在高频信号高特的性是在频。热量散发掉音线路上的高频噪转化成射反把它并的高频噪音,过线是上联电感串在线路,作用阻挡从路上传来处。源回发生。上地到通旁音噪频高将是用作的它,间之地与路线在接容电. L的ES容一样,但它穿心电容)的作用与片状电贯通型电容(三端电容、应C)的容(MLC的有一定ESR多层陶瓷电值更低,因此高频特性更好。在需要波),抑制高频纹用场合(如将构允许采用的新结有很大的优势,因为它KTD的MLCC具【。数值何你想要的任ESR设定在】一有性是成,它的特或1电感+2电容)构三端滤波器由2电感+1电容(滤端,3多的噪音容感或电不能减少足够个陡峭的衰减曲线。如果使用片状电择。很好的选波器可能就是一个共模扼流圈(或共模滤波器)都能抑制差分传输的信号线和数据线上的共模噪音,但同时又不影响差模信号。【TDK的对抗高速数据传输线路EMI的共模滤波器有ACM2012H-900和TCM1210U-500-2P已将截止频率(传送带域)分别扩大到了6GHz和8GHz。为了满足新一代纤薄型高清便携式电子设备配备HDMI接口的需要,TDK在ACM2012H的基础上开发出了体积仅为其四分之一的HDMI 1.3兼容薄膜共模滤波器TCM1210H,尺寸从ACM2012H的2.0×1.2×1.2mm大幅降低到1.2×1.0×0.6mm,且截止频率仍做到6GHz。TCM1210H还大幅改善了信号的抖动性能,从而使得用户能看到更清晰平滑的画面。TCM1210U-500-2P是TDK针对传输速率比HDMI接口标准(2.25Gbps)更高的DisplayPort接口标准(每线速率为2.7Gbps,传输速率总和高达10.8Gbps)而开发的,这一可抑制DisplayPort接口电磁干扰的宽带薄膜共模滤波器的截止频率达到了8GHz,比现有的HDMI薄膜共模滤波器TCM1210H的截止频率还高出2GHz,尺寸也相差无几,仅为1.25×1.0×0.6mm。该滤波器既能有效地控制噪音,又具有无损高速差分传输线路信号的优】。输异传特性 之线和设备于降低交流电源也器是共模滤波器的一种,它主要用夹子滤波和度很长,当互连环路长的辐射噪音和浪涌噪音。特别地数间高速互连据线上接噪音和去很大的电磁块时,互联电缆可能会辐射出积环路面占系统相当大一地口的子设备电源接通常装在交流电源线靠近电到收来自外部的电磁波。它常可非任何电缆就氧体核心组成,无需切断方,它由两个分离型磁珠构成的铁特言的制造商而备前才发现噪音问题运容易地装上去,它对于那些在付电子设共上引发的线电在差分传输数据非有帮助。夹子滤波器还可常有效地抑制静别模噪音, 电等。电高压冲击,如静阻电或突波吸收器也用于对抗突然的压敏

EMI整改不同频段干扰原因及抑制办法

EMI整改不同频段干扰原因及抑制办法 开关电源EMI整改中,关于不同频段干扰原因及抑制办法: 1MHZ以内----以差模干扰为主 1.增大X电容量; 2.添加差模电感; 3.小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。 1MHZ---5MHZ---差模共模混合 采用输入端并联一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决, 1.对于差模干扰超标可调整X电容量,添加差模电感器,调差模电感量; 2.对于共模干扰超标可添加共模电感,选用合理的电感量来抑制; 3.也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107一对普通整流二极管1N4007。 5M---以上以共摸干扰为主,采用抑制共摸的方法。 对于外壳接地的,在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减作用; 可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔, 铜箔闭环. 处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。 对于20--30MHZ, 1.对于一类产品可以采用调整对地Y2电容量或改变Y2电容位置; 2.调整一二次侧间的Y1电容位置及参数值; 3.在变压器外面包铜箔;变压器最里层加屏蔽层;调整变压器的各绕组的排布。 4.改变PCB LAYOUT; 5.输出线前面接一个双线并绕的小共模电感;

6.在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数; 7.在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE; 8.在变压器的输入电压脚加一个小电容。 9. 可以用增大MOS驱动电阻. 30---50MHZ 普遍是MOS管高速开通关断引起 1.可以用增大MOS驱动电阻; 2.RCD缓冲电路采用1N4007慢管; 3.VCC供电电压用1N4007慢管来解决; 4.或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感; 5.在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路; 6.在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE; 7.在变压器的输入电压脚加一个小电容; 8.PCB心LAYOUT时大电解电容,变压器,MOS构成的电路环尽可能的小; 9.变压器,输出二极管,输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。 50---100MHZ 普遍是输出整流管反向恢复电流引起 1.可以在整流管上串磁珠; 2.调整输出整流管的吸收电路参数; 3.可改变一二次侧跨接Y电容支路的阻抗,如PIN脚处加BEAD CORE或串接适当的电阻; 4.也可改变MOSFET,输出整流二极管的本体向空间的辐射(如铁夹卡MOSFET; 铁夹卡DIODE,改变散热器的接地点)。 5.增加屏蔽铜箔抑制向空间辐射. 200MHZ以上开关电源已基本辐射量很小,一般可过EMI标准 补充说明:

EMC EMI解决的终极有效方案,80通过。SSDCP1108AF

General Purpose Peak EMI reduction IC General Features ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1x, LVCMOS Peak EMI Reduction Incorporates the latest Timing-Safe technology which allows the spread of analog video signal Input frequency: 1 0MHz - 35MHz @ 2.5V 1 0MHz - 40MHz @ 3.3V Output frequency : 1 0MHz - 35MHz @ 2.5V 1 0MHz - 40MHz @ 3.3V Analog Deviation Selection Spread Spectrum Enable/Disable Supply Voltage: 2.5V±0.2V 3.3V±0.3V 8pin TDFN(2X2) COL Packages Commercial temperature range DC coupled to XIN/CLKIN) and locks on to it delivering a 1x modulated clock output. SSDCP1108AF has a SSON pin for enabling and disabling Timing-Safe?Spread Spectrum function. SSDCP1108AF has an SSEXTR pin to select different deviations depending upon the value of an external resistor connected between SSEXTR and GND. Charge Pump (CP) control selects one of the two different Charge Pump current settings. SSDCP1108AF operates from a 3.3V/2.5V supply, and is available in an 8 pin TDFN(2X2) COL packages, over Commercial temperature range. Functional Description SSDCP1108AF is a versatile, 3.3V/2.5V Peak EMI reduction IC. SSDCP1108AF accepts an input clock either from a fundamental Crystal or from an external reference (AC or ? Application SSDCP1108AF is targeted for consumer electronics application such as MFP, STB, DSC, MID,HDMI,LCD panel Camcorder,and other timing sensitive analog video imaging applications ?Applications of HDMI, RJ45 port has good compatibility Block Diagram VDD SSON CP XIN/CLKIN XOUT Crystal Oscillator PLL ModOUT SSEXTR GND

基于MAX9511的视音频接口EMI-EMC解决方案

基于MAX9511的视音频接口EMI/EMC解决方案 ? ?一般来说,由于产品的种类和测试机构不同,针对电磁干扰及电磁兼容的测试要求也不同。但还是可以将EMI/EMC测试大致分为两类:第一种为辐射:该测试限定了某产品辐射或传导的信号幅度和频率,从而使其不会对其它产品产生干扰。第二种为敏感度(也称为抗扰度):该测试通过限定会干扰 设备正常工作的辐射和传导信号的幅度和频率,说明产品的辐射抑制能力。如上所述,EMI可分为传导干扰和辐射干扰两种。由于所有的EMI辐射都是由电流产生的,因此这两种干扰彼此相关。但并不是所有的电流都会产生辐射。因此,首先要分析和抑制辐射干扰问题,然后再处理传导干扰问题。对于这两种干扰来说,辐射干扰更难预测和抑制。因此它是造成大多数非主动辐射产品EMI测试失败的主要原因。在此,我们将着重讨论如何解决众多产品中普遍存在的音频/视频接口的辐射干扰问题。 ?在实际安规设计中,我们可以考虑采用多种方法来满足EMI/EMC规则中 所限定的条件。但这些方法大都可以归入屏蔽和滤波两大类。在实际产品中,这些方法都要与特定的应用相结合,实现全面的EMI解决方案。例如,在大多数产品中,都会用一个金属壳体来屏蔽辐射,同时利用L-C或R-C滤波器来降低输入/输出线的传导干扰。此外,还可以使用一个抖动时钟来扩展频谱范围,以降低特定应用的滤波或屏蔽要求。当产品的EMI性能基本达到要求时,都会被拿到认证实验室进行正规测试。如果产品通过了测试,就可以投放市场;而不能通过测试就意味着存在问题。解决问题时,即使一个小小的改动也要花费很长时间。这样就可能耽误产品的上市时间,因为国际和国内

完整ESD及EMI保护方案

完整ESD及EMI保护方案 对于电子产品而言,保护电路是为了防止电路中的关键敏感型器件受到过流、过压、过热等冲击的损害。保护电路的优劣对电子产品的质量和寿命至关重要。随着消费类电子产品需求的持续增长,更要求有强固的静电放电(ESD)保护,同时还要减少不必要的电磁干扰(EMI)/射频干扰(RFI)噪声。此外,消费者希望最新款的消费电子产品可以用小尺寸设备满足越来越高的下载和带宽能力。随着设备的越来越小和融入性能的不断增加,ESD以及许多情况下的 EMI/RFI抑制已无法涵盖在驱动所需接口的新一代IC当中。另外,先进的系统级芯片(SoC)设计都是采用几何尺寸很小的工艺制造的。为了优化功能和芯片尺寸,IC设计人员一直在不 断减少其设计的功能的最小尺寸。IC尺寸的缩小导致器件更容易受到ESD电压的损害。过去,设计人员只要选择符合IEC61000-4-2规范的一个保护产品就足够了。因此,大多数保护产品的数据表只包括符合评级要求。由于集成电路变得越来越敏感,较新的设计都有保护元件来满足标准评级,但ESD冲击仍会形成过高的电压,有可能损坏IC。因此,设计人员必须选择一个或几个保护产品,不仅要符合ESD脉冲要求,而且也可以将ESD冲击钳位到足够低的电压,以确保IC得到保护。图1:美国静电放电协会(ESDA)的ESD保护要求先进技术实 现强大ESD保护安森美半导体的ESD钳位性能备受业界推崇,钳位性能可从几种方法观察和量化。使用几个标准工具即可测量独立ESD保护器件或集成器件的ESD钳位能力,包括ESD 保护功能。第一个工具是ESD IEC61000-4-2 ESD脉冲响应截图,显示的是随时间推移的 钳位电压响应,可以看出ESD事件中下游器件的情形。图2:ESD钳钳位截图除了ESD钳位屏幕截图,另一种方法是测量传输线路脉冲(TLP)来评估ESD钳位性能。由于ESD事件是一个很短的瞬态脉冲,TLP可以测量电流与电压(I-V)数据,其中每个数据点都是从短方脉冲获得的。TLP I-V曲线和参数可以用来比较不同TVS器件的属性,也可用于预测电路的ESD 钳位性能。图3:典型TLP I-V曲线图安森美半导体提供的高速接口ESD保护保护器件阵容有两种类型。第一类最容易实现,被称为传统设计保护。在这种类型设计中,信号线在器件下运行。这些器件通常是电容最低的产品。另一类是采用PicoGuard® XS技术的产品。这种类型设计使用阻抗匹配(Impedance Matched)电路,可保证100 Ω的阻抗, 相当于电容为零。这类设计无需并联电感,有助于最大限度地减少封装引起的ESD电压尖 峰。图4:传统方法与PicoGuard® XS设计方法的对比安森美半导体的保护和滤波解

最新降噪解决方案—有效抑制EMI干扰

最新降噪解决方案—有效抑制EMI干扰 贸泽电子(Mouser Electronics) 宣布推出全新解决方案页面,此解决方案 涵盖多款Analog Devices 和Coilcraft 产品,可帮助设计人员解决汽车和工业应 用中的电磁干扰(EMI) 问题。此页面列出了各种参考材料和对应的电子元器件,帮助设计人员利用Analog Devices 的Silent Switcher? 2 LT8640S/LT8643S/LT8650S 同步降压稳压器和Coilcraft 的功率电感实现更低的EMI。 Analog Devices Silent Switcher 2 LT8640S、LT8643S 和LT8650S 同步降压稳压器采用可降低EMI 干扰的Analog Devices 第二代Silent Switcher 架构,并使用旁路电容器、地平面、铜柱和其他可优化所有快速电流环路的元件组合,能 够在高切换频率下高效运行。此42V/6A 稳压器的静态电流为2.5 μA,1 MHz 下的效率高达96%,可提供快速、干净且低过冲的切换边缘,即使在高切换频 率下也能实现高效运行和高降压比。 Coilcraft 的功率电感器搭配LT8640S、LT8643S 和LT8650S 稳压器,能进一步降低高噪声及恶劣环境下的EMI。Coilcraft XFL5030 系列屏蔽型功率电感器 具有仅2.15mΩ防燃超低直流电阻。XFL5030 器件具备高达11.5A 的出色电流 处理能力、软饱和,以及可将音频噪声降到最低的复合结构,适用于高频应用。Coilcraft XEL6030 系列高电流屏蔽型功率电感器在2 至5 MHz 高切换频率下具 有超低直流电阻和交流损耗。此系列具有优异的电流处理能力与软饱和特性, 可承受高电流突变,提供介于0.15 μH– 3.3 μH的电感范围。XFL5030 和XEL6030 系列均符合AEC-Q200 Grade 1 汽车规范,并符合RoHS 标准且不含卤素。 如需详细了解EMI 抑制解决方案技术,请参阅贸泽免费提供的白皮书《如

印刷电路板(PCB)设计中的EMI解决方案

印刷电路板(PCB)设计中的EMI 解决方案 ---使用EMIStream 的实际案例分析 作者:钱傲峰 Cybernet 高级应用工程师 一、 摘 要 电子系统的复杂度越来越高,EMC 的问题相应的也就多了起来,为了使自己的产品能达到相关国际标准,工 其中Ip 表示电流强度,f 表示共模电流的频率,Ls 表示环路面积,d 表示测量天线到电缆的距离 共差摸辐射的计算 其中I 表示电流强度,f 表示共模电流的频率,L 表示电缆线长度,d 表示测量天线到电缆的距离 解决EMI 的主要途径是减少电路板上由各种原因产生的辐射能量。控制EMI 的关键,是降低电源地平面谐振和电路回流路径阻抗,正确放置旁路和去藕电容。 实例:笔者使用EMIStream 工具对板极的EMI 问题进行分析。该工具的两大主要功能是PCB 板的全部网络的EMI 分析,以及电源谐振分析。EMIStream 是由日本NEC 公司基于多年EMI 设计经验开发的应用软件,可以用于Allegro,Mentor, Zuken 和Altium 等各种PCB 设计流程,在PCB 制造之前解决EMI 问题。EMIStream 软件内建13条经典EMI 检查规则,均经过日本NEC 内部产品实际设计结果验证,每个检查规则的设置值是经过实际验证的最佳理论值。 1:EMIStream 分析流程 下图是使用EMIStream 对电路板进行分析的设计流程

EMIStream嵌入在PCB设计的全过程,在设计阶段将EMI问题解决,减少反复设计的次数。 2:布局的EMI检查: A:当我们完成布局后,把ALLEGRO数据直接导入EMIStream工具。 EMIStream和Mentor,Zuken,Altium等其他市场主流的PCB设计工具都有接口,保证数据的完全导入。 B:设定层叠信息,根据PCB板中的层叠信息,填写入EMI. C: 根据电路的设计数据,正确填写电路中相关NET的频率,串扰组,差分对,电源地信号的指定。D:设置规则的参数,我们选择采用默认参数,同时选择长度检查和最大辐射值检查项目对该板实施检查。 结果以对话框的形式显示出来,用户点击错误提示,查看有问题的NET,采用如下方法: a:调整零件的布局位置,减少NET总的长度/ b:调整网络的拓扑结构,减少共模辐射的强度/ 3:布局布线中和完成以后的EMI检查: A:当我们布局布线完成后,实施整板网络检查,我们通过NET Parameter中选择需要检测的所有关键信号,比如时钟,数据,地址线,差分对等,同时可以任意勾选13条规则作为EMI检查的基准。 B:13规则包括如下 1:传导辐射分析 2个规则 2:电流回路分析 3个规则 3:电源,地层 2个规则 4:信号完整性 4个规则 5:零件布局 2个规则 C:检查结果以对话框的方式显示出来,按照网络的EMI问题的严重程度从上到下逐一列出,打开每一条出错网络,将列出全部EMI出错信息(错误列表),有的出错信息还会显示修改提示,最后列出该网络的最大辐射值以及差模辐射共模辐射值; 同时该网络在PCB版图上将高亮度显示,所有错误用红圈在网络上标出。

EMI处理方法

技术应用-开关电源的EMI处理新方法 关键字:技术应用开关电源 EMI 处理方法2009-05-11 一、开关电源EMI整改中,关于不同频段干扰原因及抑制办法。 1MHZ以内,以差模干扰为主。 ①增大X电容量; ②添加差模电感; ③小功率电源可采用 PI 型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。 1MHZ-5MHZ,差模共模混合,采用输入端并联一系列 X 电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决, ①对于差模干扰超标可调整 X 电容量,添加差模电感器,调差模电感量; ②对于共模干扰超标可添加共模电感,选用合理的电感量来抑制; ③也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如 FR107 一对普通整流二极管 1N4007。 5M以上,以共摸干扰为主,采用抑制共摸的方法。 对于外壳接地的,在地线上用一个磁环串绕 2-3 圈会对 10MHZ 以上干扰有较大的衰减作用; 可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔, 铜箔闭环. 处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。 20-30MHZ, ①对于一类产品可以采用调整对地Y2 电容量或改变Y2 电容位置; ②调整一二次侧间的Y1 电容位置及参数值; ③在变压器外面包铜箔;变压器最里层加屏蔽层;调整变压器的各绕组的排布。 ④改变PCB LAYOUT; ⑤输出线前面接一个双线并绕的小共模电感; ⑥在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数; ⑦在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE;

⑧在变压器的输入电压脚加一个小电容。 ⑨可以用增大MOS驱动电阻. 30-50MHZ,普遍是MOS管高速开通关断引起。 ①可以用增大MOS驱动电阻; ②RCD缓冲电路采用1N4007 慢管; ③VCC供电电压用1N4007 慢管来解决; ④或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感; ⑤在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路; ⑥在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE; ⑦在变压器的输入电压脚加一个小电容; ⑧PCB心LAYOUT 时大电解电容,变压器,MOS构成的电路环尽可能的小; ⑨变压器,输出二极管,输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。 50-100MHZ,普遍是输出整流管反向恢复电流引起。 ①可以在整流管上串磁珠; ②调整输出整流管的吸收电路参数; ③可改变一二次侧跨接Y电容支路的阻抗,如PIN脚处加BEAD CORE或串接适当的电阻; ④也可改变MOSFET,输出整流二极管的本体向空间的辐射(如铁夹卡MOSFET; 铁夹卡DIODE,改变散热器的接地点); ⑤增加屏蔽铜箔抑制向空间辐射。 200MHZ以上,开关电源已基本辐射量很小,一般可过EMI标准。 补充说明: 开关电源高频变压器初次间一般是屏蔽层的,以上未加缀述。开关电源是高频产品,PCB 的元器件布局对EMI.,请密切注意此点。 开关电源若有机械外壳,外壳的结构对辐射有很大的影响,请密切注意此点。主开关管、主二极管不同的生产厂家参数有一定的差异,对 EMC 有一定的影响,请密切注意此点。二、EMI滤波器设计原理

EMI综合解决方法

传导电磁干扰噪声综合解决方案 来源:| 作者:赵阳| 发布时间:2011-01-11 13:31:01 | 浏览:61次【字体:大中小】 摘要:为有效抑制传导电磁干扰噪声,设计了一种能够较好抑制共模噪声的优化噪声分离网络,采用单电流探头法提取噪声源内阻抗,并从技术与经济角度对各类分离网络、EMI滤波器性能进行决策参数建模,据此设计合适的传导电磁干扰综合解决方案.进行了噪声分离网络共模抑制比特性试验和基于单电流探头测量的EMI噪声源内阻抗提取试验,并开发了传导EMI噪声综合处理系统. 结果表明,该综合解决方案可以实现对传导噪声的有效分离及噪声源内阻抗提取,同时可兼顾技术性与经济性而达到优化;所建立的噪声综合处理系统能较好完成噪声综合解决方案,对传导电磁兼容有参考意义. 关键词:电磁兼容;电磁干扰;噪声抑制;解决方案;电力电子 随着高频开关器件的广泛应用,传导电磁干扰(electromagnetic interference,简称EMI)问题不断涌现并愈加严重,因此传导EMI研究逐渐成为电力电 子领域中的一个研究热点.传导EMI相关研究可分为以下几类.①噪声分离网络技术研究:如以变压器[1-2]或射频功分器[3]为核心的分离网络,可将混合噪声分离为共模(common mode,简称CM)、差模(d ifferentialmode,简称DM)噪声,但变压器的寄生效应影响网络的高频特性,而功分器因其价格昂贵而限制了应用范围.②噪声源内阻抗提取研究:如插入损耗法[4]及双电流探头法[5]等可以初步测定噪声源内阻抗,但由于过程复杂且存在一定假设条件限制,因此提取精度较低有待进一步简化.③EMI 辅助决策系统研究:通过建立决策模型来优化数据和辅助决策,但目前的决策模型并未真正与传导EMI 噪声问题相结合.④EMI噪声智能处理系统研究:文献[6]提出一个包括EMC(electromagnetic compat ibility)测试、产品设计、开发和制造的EMC控制计划,文献[7]提出了一种基于软件的EMI噪声自动测量和滤波器设计方法,但两者仅为理论方案而缺乏具体硬件实现. 针对低经济成本和广适用范围的完整传导EMI噪声综合解决方案匮乏的现状,文中将设计一种优化噪声分离网络,采用单电流探头法提取噪声源内阻抗;并从经济与技术角度对噪声分离网络、EMI滤波器的性能进行决策参数建模;进而设计传导EMI噪声智能处理系统,包括硬件和软件部分. 1 传导EM I噪声分离网络优化 1. 1 网络结构优化 目前国际上规定的传导电磁干扰噪声测量设备是线阻抗稳定网络( line impedance stabilization network,简称LISN),由于LISN仅能测量总噪声而无 法直接检测共模和差模噪声信号分量[8],因此无法为EMI滤波器提供有效信息,故有必要对混合噪声进行噪声分离.在各种噪声分离网络中,基于单个射频变压器 的Mardiguian分离网络结构相对简单,然而由于射频变压器原副边存在寄生电容,致使共模噪声能够通过该寄生电容串入射频变压器副边从而干扰差模分离信号的输出特性.为研究共模噪声输入时对差

用扩频技术的 EMI 解决方案

13 Vol.29 No.1以往的EMI 解决方案都是如图1(a)所示那样,采用加入扼流圈、屏蔽罩等抑制干扰组件的方式来实现。但是,伴随着电子产品的高性能化和多功能化,电路的工作频率不断升高,采用以往的EMI 解决方案达不到要求的案例也越来越常见。因此,SSCG 作为高效的EMI 解决方案而广受关注。 在图1(b)所示的使用案例中, SSCG 被设置在ASIC 或CPU 的时钟输入端与时钟源(晶振等)之间。 如果用一句话来概括,SSCG 就是一种EMI 抑制元器件,它让时钟慢慢地一点点地变化来分散输出时钟的能量。 其原理类似于图2所示的例子,让水压(频谱能量)一定的水从一个小孔(固定频率)中喷出,这和让它从淋浴喷头的多个小孔(分散频率)中喷出的效果是不同的。后者的水压得到了分散,水的喷出力度(辐射噪声)会变小很多。 EMI抑制效果显著 SSCG不仅对时钟振荡频率(基波) 有抑制作用,对高次谐波的峰值也有抑制作用。此外,如果把SSCG作为ASIC或CPU的时钟源,SSCG不仅对ASIC或CPU自 采用扩频技术的EMI 解决方案 作为EMI 解决方案,扩频时钟发生器(SSCG)正在受到业界的关注。 SSCG 不仅具有高度的电磁干扰(EMI)抑制效果,还有助于产品的小型化并能有效缩短开发时间。富士通的SSCG 采用自主研发的数控技术实现了对时钟频率的理想控制,取得了很好的EMI 抑制效果。 * SSCG :Spread Spectrum Clock Generator TECHNICAL ANALYSIS 前 言 图2 SSCG 减轻EMI 的示意图 SSCG 的效果 SSCG=OFF SSCG=ON 何谓SSCG 图1 以往的EMI 解决方案及SSCG 使用案例

伺服系统感应电及EMI干扰问题的解决方法

伺服系统感应电及EMI干扰问题的解决方法 1.感应电及EMI干扰问题现象 伺服系统(伺服驱动器、伺服电机)上电待机时,所有设备工作正常;伺服系统在使能或者伺服电机启动时设备带电,触摸时有麻手感;伺服系统在使能或者伺服电机启动时,控制、测量设备(如PLC、计算机、触摸屏等)有采集数据有偏差、控制精度降低、丢失数据或指令脉冲等现象; 干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、偶发噪声等:按声音干扰模式不同,分为差模干扰(注①)和共模干扰(注②)。共模干扰是信号对地面的电位差,主要是由电网串入,地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态电压所加形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成共模电压,直接影响测控信号,造成元器件坏,这种共模干扰可为直流、亦可谓交流。共模干扰是指用于信号两级间得干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。常见的干扰现象有以下几点: 1) 系统发指令时,电机无规则地转动; 2) 信号等于零时,数字显示表数值乱跳; 3) 传感器工作时,PLC采集过来的信号与实际参数所对应得信号值不吻合,且误差值是随机的,无规律的; 4) 与交流伺服系统共用同一电源工作不正常。 2.感应电及EMI干扰产生概述 1)伺服系统感应电及EMI干扰问题不属于漏电问题。漏电本质是设备在一定的 环境或外力条件下,电气绝缘性能下降或绝缘遭到破坏而出现设备外壳带电的现象。现市场上主流驱动器(包括国产和进口)都采用PWM调制方式产生电机旋转电压,PWM调制方式都会采用电力电子开关器件(如IGBT、IPM模块等)。而这些电力电子开关器件动作时在设备外壳感应出的电压和电流且能量较小(一般感应电流不超过50mA),不会对人体和设备造成破坏性损害; 2)EMI问题分为传导干扰和辐射干扰,传导干扰主要是由于干扰源产生干扰(共

EMI EMC设计讲座讲解

EMI / EMC设计讲座 (二上)PCB上电的来源 在PCB中,会产生EMI的原因很多,例如:射频电流、共模准位、接地回路、阻抗不匹配、磁通量……等。为了掌握EMI,我们需要逐步理解这些原因和它们的影响。虽然,我们可以直接从电磁理论中,学到造成E MI现象的数学根据,但是,这是一条很辛苦、很漫长的道路。对一般工程师而言,简单而清楚的描述更是重要。本文将探讨,在PCB上「电的来源」、Maxwell方程式的应用、磁通量最小化的概念。 电的来源 与磁的来源相反,电的来源是以时变的电双极(electric dipole)来建立模型。这表示有两个分开的、极性相反的、时变的点电荷(point charges)互为相邻。双极的两端包含着电荷的变化。此电荷的变化,是因为电流在双极的全部长度内,不断地流动而造成的。利用振荡器输出讯号去驱动一个没有终端的(unte rminated)天线,此种电路是可以用来代表电的来源。但是,此电路无法套用低频的电路原理来做解释。不考虑此电路中的讯号之有限传播速度(这是依据非磁性材料的介电常数而定),反正射频电流会在此电路产生。这是因为传播速度是有限的,不是无限的。此假设是:导线在所有点上,都包含相同的电压,并且此电路在任何一点上,瞬间都是均衡的。这种电的来源所产生的电磁场,是四个变数的函数: 1. 回路中的电流振幅:电磁场和在双极中流动的电流量成正比。 2. 双极的极性和测量装置的关系:与磁来源一样,双极的极性必须和测量装置的天线之极性相同。 3. 双极的大小:电磁场和电流元件的长度成正比,不过,其走线长度必须只有波长的部分大。双极越大,在天线端所测量到的频率就越低。对特定的大小而言,此天线会在特定的频率下共振。 4. 距离:电场和磁场彼此相关。两者的强度和距离成正比。在远场(far field),其行为和回路源(磁的来源)类似,会出现一个电磁平面波。当靠近「点源(point source)」时,电场和磁场与距离的相依性增加。 近场(near field)(磁和电的成分)和远场的关系,如附图一所示。所有的波都是磁场和电场成分的组合。这种组合称作「Poynting向量」。实际上,是没有一个单独的电波或磁波存在的。我们之所以能够测量到平面波,是因为对一个小天线而言,在距离来源端数个波长的地方,其波前(wavefront)看起来像平面一样。 这种外貌是由天线所观测到的物理「轮廓」;这就好像从河边向河中打水漂一样,我们所看到的水波是一波波的涟漪。场传播是从场的点源,以光速的速度向外辐射出去; 其中,。 电场成分的测量单位是V/m,磁场成分的测量单位是A/m。电场(E)和磁场(H)的比率是自由空间(fre e space)的阻抗。这里必须强调的是,在平面波中,波阻抗Z0,或称作自由空间的特性阻抗,是和距离无关,也和点源的特性无关。对一个在自由空间中的平面波而言:

解决EMI之传导干扰的八大绝招

电磁干扰EMI中电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰称为传导干扰。传导干扰给不少电子工程师带来困惑,如何解决传导干扰?找对方法,你会发现,传导干扰其实很容易解决,只要增加电源输入电路中EMC滤波器的节数,并适当调整每节滤波器的参数,基本上都能满足要求,第七届电路保护与电磁兼容研讨会主办方总结八大对策,以解决对付传导干扰难题。 对策一:尽量减少每个回路的有效面积 图1 传导干扰分差模干扰DI和共模干扰CI两种。先来看看传导干扰是怎么产生的。如图1所示,回路电流产生传导干扰。这里面有好几个回路电流,我们可以把每个回路都看成是一个感应线圈,或变压器线圈的初、次级,当某个回路中有电流流过时,另外一个回路中就会产生感应电动势,从而产生干扰。减少干扰的最有效方法就是尽量减少每个回路的有效面积。 对策二:屏蔽、减小各电流回路面积及带电导体的面积和长度

如图2 所示,e1、e2、e3、e4为磁场对回路感应产生的差模干扰信号;e5、e6、e7、e8为磁场对地回路感应产生的共模干扰信号。共模信号的一端是整个线路板,另一端是大地。线路板中的公共端不能算为接地,不要把公共端与外壳相接,除非机壳接大地,否则,公共端与外壳相接,会增大辐射天线的有效面积,共模辐射干扰更严重。降低辐射干扰的方法,一个是屏蔽,另一个是减小各个电流回路的面积(磁场干扰),和带电导体的面积及长度(电场干扰)。 对策三:对变压器进行磁屏蔽、尽量减少每个电流回路的有效面积

如图3所示,在所有电磁感应干扰之中,变压器漏感产生的干扰是最严重的。如果把变压器的漏感看成是变压器感应线圈的初级,则其它回路都可以看成是变压器的次级,因此,在变压器周围的回路中,都会被感应产生干扰信号。减少干扰的方法,一方面是对变压器进行磁屏蔽,另一方面是尽量减少每个电流回路的有效面积。 对策四:用铜箔对变压器进行屏蔽 如图4所示,对变压器屏蔽,主要是减小变压器漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰,以及对外产生电磁辐射干扰。从原理上来说,非导磁材料对漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但铜箔是良导体,交变漏磁通穿过铜箔的时候会产生涡流,而涡流产生的磁场方向正好与漏磁通的方向相反,部分漏磁通就可以被抵消,因此,铜箔对磁通也可以起到很好的屏蔽作用。 对策五:采用双线传输和阻抗匹配

电源模块的EMI降低解决方案

编号:__________ 电源模块的EMI降低解决方案 (最新版) 编制人:__________________ 审核人:__________________ 审批人:__________________ 编制单位:__________________ 编制时间:____年____月____日

DC/DC转换器是一种很好的高频噪声源。设计人员必须采取谨慎措施,尽量减少并控制转换器附近和周围的噪声,以防止其影响其他系统组件或交流电源。我们不希望我们的产品从测试中回来并发现我们的电磁干扰(EMI)或传导发射(CE)检测失败。更重要的是,我们不希望这些噪声源降低我们的产品性能,因此我们需要了解这种噪声的机制以及如何将其降至。 辐射发射(RE)或电磁干扰EMI) 许多模块都具有五面屏蔽,有效地包含相邻组件的辐射发射。通常,面向印刷电路板(PC)的第六侧未被屏蔽,但建议将接地平面放置在转换器下方并连接到壳体上。这种方法是控制转换器发出的EMI的方法。例如,Power-One电源采用金属屏蔽结构,公司为其CPA和CPS系列板外模块化电源解决方案提供CE和RE数据表曲线。 基极电镀转换器可提供更好的近场B场辐射保护。在大多数频率下,基座电镀转换器比开放式框架设计安静约10 dB/μM。 模块化电源产品通常设计用于通过ComitéInternationaleSpécialdesPerturbations Radioelectrotechnique(国际无线电干扰特别委员会,或CISPR)和联邦通信委员会(FCC)标准。 CISPR标准通常仅

涉及电磁兼容性(EMC)发射测试方法和限制。 化EMI的基本指导原则如下: 保持电流回路较小(图1)。导体通过感应和辐射耦合能量的能力通过较小的环路降低,环路起到天线的作用。 对于成对的铜印刷电路板(PC),使用宽(低阻抗) 在干扰源处定位滤波器,基本上尽可能靠近电源模块。 应选择滤波器元件值,并考虑到所需的衰减频率范围。例如,电容器在某个频率下是自谐振的,超过该频率它们看起来是电感性的。使旁路电容引线尽可能短。 在考虑到噪声源与潜在易受影响电路的接近程度时,在PC板上找到元件。 图1:避免大环路将限度地降低EMI或RE。(由Lineage Power提供) 对于所有应用程序,没有一种完美的EMI策略,但事先的一些基本思想可以使任务变得更加容易。步是确保组件的位置化噪音。例如,去耦电容应尽可能靠近转换器,尤其是

R&S EMI预认证解决方案

EMI预认证测试解决方案

概述 R&S预测试工具包的用途:依据企业内部或者民标/军标进行传导和辐射EMI测量。这些工具能够在产品设计和研发的初期,给元器件,模块,和设备制造商提供有效的帮助,使研发人员可以提前采取相应的措施避免以后重复进行昂贵的认证测试。多样的测试能力,高精度和快速的自动测量模式使得这些工具成为研发实验室的首选。 主要特点 ?产品研发过程中理想的EMI诊断工具 ?可靠获取,评估和记录测试数据 ?支持R&S EMI预认证测试软件–ES-SCAN,包含R&S测试接收机ESL和ESPI驱动?灵活的设置:用于传导电压测试、传导电流测试、骚扰功率功率以及辐射EMI测试?包含所有测试所需电缆–GPIB电缆,LISN控制电缆和射频电缆 选择测试接收机 ESL3 ESPI3 频率范围ESL3: 9 kHz 至3/6 GHz 9 kHz 至3/7 GHz 显示平均噪声电平<–152 dBm (1 Hz) <–155 dBm (1 Hz) 检波器max. peak, min. peak, auto peak, sample, RMS, CISPR-AV, CISPR-RMS quasi peak, average 预选器/预放预放可选预选器和预放可选 电平测量不确定度0.5 dB 无预选器:0.5 dB 有预选器:<1.5 dB 分辨率带宽10 Hz to 10 MHz (–3 dB), CISPR:200 Hz, 9 kHz, 120 kHz, 1 MHz GPIB 接口可选(FSL-B10)标配 跟踪源可选 频谱模式标配

近场探头 用于电场和磁场近场测量的HZ-11探头组是进 行EMI诊断和问题点定位的有效工具。它主要用于诊断来自于电路板、IC、电缆、外壳泄漏点以及类似的电磁干扰源的辐射。检测到的辐射信号可以显示在测试接收机上。 探头组包括: ?三个无源磁场探头 -电场屏蔽环直径1cm,3cm和6cm ?两个无源电场探头 -一个棒状探头和一个球状探头 ?一个探头延长杆 ?一个宽带预放 *参数详见HZ-11技术资料 传导EMI测试所需的线性阻抗 稳定网络(LISN) LISN将干扰从被测设备耦合到测试设备,同时,在所要求的频带内提供稳定和标准的阻抗。 实际的测量电压值受到被测件的源阻抗和LISN的负载阻抗的比值影响,如果LISN阻抗不稳定,在不同的测试地点的测试结果就会没有可重复性。 CISPR定义了不同类型网络的LISN阻抗。 R&S?ENV216 满足CISPR 16-1-2, EN 55016-1-2, VDE 0876 and ANSI C63.4要求,可在9kHz to 30 MHz频带内模拟(50 μH + 5 =)|| 50 =的阻抗 *参数详见ENV216技术指标 电流和电压探头 电流钳可测量在设备或系统供电线和控制线上的射频电流。电流钳本身是个变压器,携带电流的导体就是它的初级线圈,在电流钳的RF端口输出对应于初级线圈电流的电压。 R&S EZ-17电流钳特别用于其它耦合网络 (例如线性阻抗稳定网络)不适用的场合。 *参数详见EZ-17技术指标。 CISPR, ANSI和FCC 都描述了可用于测量电源端传导发射的电压探头。电压探头通常应用在没有LISN或者在有大电流的状况下。 无源电压探头ESH2-Z3(依据CISPR16-1 and VDE0876)可适用于在有高电压的电缆上的RFI电压测试,例如交流输电线。

相关文档
相关文档 最新文档