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網(wǎng)友分享:解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

發(fā)布時(shí)間:2013-09-28 責(zé)任編輯:eliane

【導(dǎo)讀】解決電路設(shè)計(jì)中EMI傳導(dǎo)干擾是許多電子工程師所面臨的難題之一,因此該如何解決傳導(dǎo)干擾?本文給出了解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法,希望通過這八大方法能夠幫助工程師們解決傳導(dǎo)干擾難題,做好電路設(shè)計(jì)。

電磁干擾EMI中電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號是通過導(dǎo)線或公共電源線進(jìn)行傳輸,互相產(chǎn)生干擾稱為傳導(dǎo)干擾。該如何解決傳導(dǎo)干擾?找對方法,你會發(fā)現(xiàn),傳導(dǎo)干擾其實(shí)很容易解決,只要增加電源輸入電路中EMC濾波器的節(jié)數(shù),并適當(dāng)調(diào)整每節(jié)濾波器的參數(shù),基本上都能滿足要求,下面講解的八大對策,以解決對付傳導(dǎo)干擾難題。

解決傳導(dǎo)干擾方法一:盡量減少每個(gè)回路的有效面積

解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

傳導(dǎo)干擾分差模干擾DI和共模干擾CI兩種。先來看看傳導(dǎo)干擾是怎么產(chǎn)生的。如圖1所示,回路電流產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾。這里面有好幾個(gè)回路電流,我們可以把每個(gè)回路都看成是一個(gè)感應(yīng)線圈,或變壓器線圈的初、次級,當(dāng)某個(gè)回路中有電流流過時(shí),另外一個(gè)回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,從而產(chǎn)生干擾。減少干擾的最有效方法就是盡量減少每個(gè)回路的有效面積。

解決傳導(dǎo)干擾方法二:屏蔽、減小各電流回路面積及帶電導(dǎo)體的面積和長度

解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

共模信號的一端是整個(gè)線路板,另一端是大地。線路板中的公共端不能算為接地,不要把公共端與外殼相接,除非機(jī)殼接大地,否則,公共端與外殼相接,會增大輻射天線的有效面積,共模輻射干擾更嚴(yán)重。降低輻射干擾的方法,一個(gè)是屏蔽,另一個(gè)是減小各個(gè)電流回路的面積(磁場干擾),和帶電導(dǎo)體的面積及長度(電場干擾)。
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解決傳導(dǎo)干擾方法三:對變壓器進(jìn)行磁屏蔽、盡量減少每個(gè)電流回路的有效面積

解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

在所有電磁感應(yīng)干擾之中,變壓器漏感產(chǎn)生的干擾是最嚴(yán)重的。如果把變壓器的漏感看成是變壓器感應(yīng)線圈的初級,則其它回路都可以看成是變壓器的次級,因此,在變壓器周圍的回路中,都會被感應(yīng)產(chǎn)生干擾信號。減少干擾的方法,一方面是對變壓器進(jìn)行磁屏蔽,另一方面是盡量減少每個(gè)電流回路的有效面積。

解決傳導(dǎo)干擾方法四:用銅箔對變壓器進(jìn)行屏蔽

解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

對變壓器屏蔽,主要是減小變壓器漏感磁通對周圍電路產(chǎn)生電磁感應(yīng)干擾,以及對外產(chǎn)生電磁輻射干擾。從原理上來說,非導(dǎo)磁材料對漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但銅箔是良導(dǎo)體,交變漏磁通穿過銅箔的時(shí)候會產(chǎn)生渦流,而渦流產(chǎn)生的磁場方向正好與漏磁通的方向相反,部分漏磁通就可以被抵消,因此,銅箔對磁通也可以起到很好的屏蔽作用。

解決傳導(dǎo)干擾方法五:采用雙線傳輸和阻抗匹配

解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

兩根相鄰的導(dǎo)線,如果電流大小相等,電流方向相反,則它們產(chǎn)生的磁力線可以互相抵消。對于干擾比較嚴(yán)重或比較容易被干擾的電路,盡量采用雙線傳輸信號,不要利用公共地來傳輸信號,公共地電流越小干擾越小。當(dāng)導(dǎo)線的長度等于或大于四分之一波長時(shí),傳輸信號的線路一定要考慮阻抗匹配,不匹配的傳輸線會產(chǎn)生駐波,并對周圍電路產(chǎn)生很強(qiáng)的輻射干擾。
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解決傳導(dǎo)干擾方法六:減小電流回路的面積

解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

如圖6所示,磁場輻射干擾主要是流過高頻電流回路產(chǎn)生的磁通竄到接收回路中產(chǎn)生的,因此,要盡量減小流過高頻電流回路的面積和接收回路的面積。式中:e1、Φ1、S1、B1分別為輻射電流回路中產(chǎn)生的電動勢、磁通、面積、磁通密度;e2、Φ2、S2、B2分別為輻射電流回路中產(chǎn)生的電動勢、磁通、面積、磁通密度。

解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

下面以圖7示意,對電流回路輻射進(jìn)行詳解。如圖,S1為整流輸出濾波回路,C1為儲能濾波電容,i1為回路高頻電流,此電流在所有的電流回路中最大,其產(chǎn)生的磁場干擾也最嚴(yán)重,應(yīng)盡量減小S1的面積。

在S2回路中,基本上沒有高頻回路電流?I2主要是電源紋波電流,高頻成分相對很小,所以S2的面積大小基本上不需要考慮。C2為儲能濾波電容,專門為負(fù)載R1提供能量,R1、R2不是單純的負(fù)載電阻,而是高頻電路負(fù)載,高頻電流i3基本上靠C2提供,C2的位置相對來說非常重要,它的連接位置應(yīng)該考慮使S3的面積最小,S3中還有一個(gè)?I3,它主要是電源紋波電流,也有少量高頻電流成份。在S4回路中,基本上也沒有高頻回路電流,?I4主要為電源紋波電流,高頻成分相對很小,所以S4的面積大小基本上也不需要考慮。S5回路的情況基本上與S3回路相同,i5的電流回路面積也應(yīng)要盡量的小。
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解決傳導(dǎo)干擾方法七:不要采用多個(gè)回路串聯(lián)供電

解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

圖7中的幾個(gè)電流回路,互相串聯(lián)在一起進(jìn)行供電,很容易產(chǎn)生電流共模干擾,特別是在高頻放大電路中,會產(chǎn)生高頻噪音。電流共模干擾的原因是:?I2 = ?I3+ ?I4+ ?I5

解決傳導(dǎo)干擾方法八:避免干擾信號在電路中產(chǎn)生諧振
解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

共模天線的一極是整個(gè)線路板,另一極是連接電纜中的地線。要減小輻射干擾最有效的方法是對整個(gè)線路板進(jìn)行屏蔽,并且外殼接地。電場輻射干擾的原因是高頻信號對導(dǎo)體或引線進(jìn)行充電,應(yīng)該盡量減小導(dǎo)體的長度和表面積。磁場干擾的原因是在導(dǎo)體或回路中有高頻電流流過,應(yīng)該盡量減小線路板中電流回路的長度和面積。頻率越高,電磁輻射干擾就越嚴(yán)重;當(dāng)載流體的長度可以與信號的波長比擬時(shí),干擾信號輻射將增強(qiáng)。

解決EMI傳導(dǎo)干擾的八大方法

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