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  • 發布時間:2020-10-05 11:25 原文鏈接: 智能產品&設備的EMI輻射理論和解決思路(一)

    EMC設計在電子產品與電子設備中已經成為可靠性的重要組成部分,將越來越被重視!特別對于我們的工業&消費類產品要求滿足其相應的認證和出口要求,對應的國家政策也在不斷完善。同時國際貿易的深化發展,EMC技術成為電子產品與電子設備的硬性指標!EMI傳導的設計理論聽過我培訓及講座的朋友們對傳導的問題都能進行設計優化;如果對于EMI傳導還有問題的朋友們我再提供傳導的逆向分析優化法提供參考;通過如下EMI傳導的測試數據進行分享:

    產品及設備EMI各個頻段對應的產品測試數據分析一:

    A.產品為早期的開關電源系統方案開關IC基本無頻率抖動技術

    B.開關電源有輸入EMI濾波器的設計,圖示其測試頻率的ΔF為其開關工作頻率

    C.產品的EMI測試曲線準峰值有超標頻段;開關電源的輸入EMI濾波器的參數需要調整!

    我的實踐與理論數據:

    1. F1頻段越靠近150KHZ調整X電容越有效果

    2. F2頻段范圍優化濾波器的共模電感搞定!

    3. F3頻段范圍 濾波器Y電容&開關電源系統初次級的Y電容的設計是關鍵

    產品及設備EMI各個頻段對應的頻段測試數據分析二:

    A.F1頻段與越靠近150KHZ的頻段調整X電容效果越明顯!

    B.F2頻段EMI輸入濾波器 共模電感設計按推薦參數搞定并會有充足的裕量!

    C.F3頻段調整Y電容效果明顯;注意調整不適合的Y(略大)電容值會導致F2頻段上升!

    D.如果EMI輸入濾波器采用2級共模電感結構,后級共模電感感量過大會導致F3頻段上升

    通過上面的EMI傳導測試數據進行逆向設計優化都可以搞定如下傳導的問題!

    EMI輻射的問題是難點!我將我的EMI輻射理論和分析思路總結分享!EMI輻射的模型:

    騷擾信號源傳遞到產品中的等效天線模型,然后傳遞發射出去產生EMI輻射Data!

    1)電流不要流過等效天線模型,則沒有EMI的輻射問題;

    2)電路中導體的所有電位都等電位的時候,就沒有電流存在了;

    EMI輻射的基本理論:

    輻射的一個重要基本概念是:電流導致輻射,而非電壓

    1.差模電流的磁場主要集中在差模電流構成的回路面積之內,

    而回路面積之外的磁力線會相互抵消;

    2.共模電流的磁場,在回路面積之外,

    共模電流產生的磁場方向相同,磁場強度反而加強!

    問題點:共模電流不能在RF返回路徑中進行磁力線的抵消!

    同時共模電流的輻射能力,遠大于差模電流的輻射能力!

    我的理論:

    A.所有的等電位的導體都能互連在一起,能連的都連上;不能連的用電容連上,電容連接就是濾波的方法!

    B.所有的EMI的輻射問題都是共模輻射(共模電流)!共模的遠場輻射怎么出來?一定是騷擾信號源傳遞到了一個等效的天線模型上;天線模型對參考接地板的分布電容是分析問題的關鍵!騷擾信號源通過分布電容的耦極子天線即環天線路徑形成發射超標!

    那么我們需要建立如下EMI輻射的等效天線模型進行分析:

    關鍵點:

    A.信號源(噪聲源)總是要返回其源頭,由上圖可知回路可能有許多不同的路徑;

    B.每條路徑上的電流幅值都不相同,這會與該路徑的阻抗有關;

    C.不希望某些電流在其中某條路徑上流動 因此就需要在該路徑上采取措施!


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