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五張圖看懂EMI電磁干擾的傳播過程

發(fā)布時(shí)間:2020-05-06 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】電磁干擾是電子電路設(shè)計(jì)過程中最常見的問題,設(shè)計(jì)師們一直在尋找能夠完全消除或降低電磁干擾,也就是EMI的方法。但想要完全的消除EMI的干擾,首先需要的就是了解EMI是什么,它的傳播過程是怎樣的,本文就將對EMI的傳播過程進(jìn)行一個(gè)大致的介紹。
 
電磁干擾是電子電路設(shè)計(jì)過程中最常見的問題,設(shè)計(jì)師們一直在尋找能夠完全消除或降低電磁干擾,也就是EMI的方法。但想要完全的消除EMI的干擾,首先需要的就是了解EMI是什么,它的傳播過程是怎樣的,本文就將對EMI的傳播過程進(jìn)行一個(gè)大致的介紹。
 
EMI是電磁干擾的統(tǒng)稱,但實(shí)際上電磁干擾分為兩種,一種是傳導(dǎo)干擾,另一種是輻射干擾。傳導(dǎo)干擾主要是電子設(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。進(jìn)一步細(xì)分,傳導(dǎo)干擾又分共模干擾和差模干擾。
 
**EMI的傳播過程 **
 
五張圖看懂EMI電磁干擾的傳播過程
 
EMI的傳播過程主要途經(jīng)三個(gè)部分,干擾源、干擾途徑、接收器。對于開關(guān)電源來說,最后一部分是不需要考慮的,干擾源也不能消滅,因?yàn)樗彩情_關(guān)電源之所以能工作的源頭,但是可以通過軟開關(guān)、加緩沖等方式來使干擾源的干擾小一些??刂聘蓴_途徑是降低開關(guān)電源EMI的重要一環(huán),也是本文的重點(diǎn)。
 
信號源波形產(chǎn)生的頻譜
 
五張圖看懂EMI電磁干擾的傳播過程
 
電壓波形產(chǎn)生的頻譜
 
五張圖看懂EMI電磁干擾的傳播過程
 
周期信號的頻譜是沒有偶次諧波的,正負(fù)對稱的波形產(chǎn)生的頻率分量更少,像橋式電路。高數(shù)都忘光了,有興趣的做一下FFT.
 
占空比和波形斜率的影響
 
五張圖看懂EMI電磁干擾的傳播過程
 
占空比越大時(shí),干擾的幅度也大一些,這個(gè)可由FFT的系數(shù)算出來。
 
五張圖看懂EMI電磁干擾的傳播過程
 
波形的斜率對干擾的高頻部分影響非常大。低頻部分幾乎沒有影響。低頻部分主要由波形的幅度和高電平部分的寬度決定的,但高頻部分大幅度下降的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為1/(3.14*tr),所以tr越大時(shí),轉(zhuǎn)折點(diǎn)的頻率越低,高頻下降越大。
 
所以我們應(yīng)該想到降低斜率的措施,緩沖電路。
 
小結(jié):
● 電壓和電流波形都有很豐富的頻率成分。
● 超過200M時(shí)由于幅值已經(jīng)很低,所以影響很小。
● 波形影響低頻部分。
● 上升沿和下降沿影響高頻部分。
● 占空比對個(gè)頻譜幅值有一點(diǎn)影響。
 
可以看到電磁干擾的過程并不簡單,但也并非復(fù)雜難解。只有在充分理解EMI的原力之后才能對EMI進(jìn)行行之有效的規(guī)避和抑制,希望大家在閱讀過本文后能對EMI有進(jìn)一步的了解。
(來源:電磁兼容EMC,作者:王東良)
 
 
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