电力电子变换器EMI抑制
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摘要:开关电源的电磁干扰对电子设备的性能影响很大,因此,各种标准对抑制电源设备电磁干扰的要求已越来越高。
对开关电源中电磁干扰的产生机理做了简要的描述,着重总结了几种近年提出的新的抑制电磁干扰的方法,并对其原理、应用做了简单介绍。
1 引言随着电子设备的大量应用,电源在这些设备中的地位越来越重要,而开关变换器由于体积小、重量轻、效率高等特点,在电源中占的比重越来越大。
开关电源大多工作在高频情况下,在开关器件的开关过程中,寄生元件(如寄生电容、寄生电感等)中能量的高频变化产生了大量的电磁干扰( ElectromagneticInterference , EMI )。
EMI 信号占有很宽的频率范围,又有一定的幅度,经过在电路、空间中的传导和辐射,污染了周围的电磁环境,影响了与其它电子设备的电磁兼容( ElectromagneticCompatibility )性。
随着近年来各国对电子设备的电磁干扰和电磁兼容性能要求的不断提高,对电磁干扰以及新的抑制方法的研究已成为开关电源研究中的热点。
本文对电磁干扰产生、传播的机理进行了简要的介绍,重点总结了几种近年来提出的抑制开关电源电磁干扰产生及传播的新方法。
2 电磁干扰的产生和传播方式开关电源中的电磁干扰分为传导干扰和辐射干扰两种。
通常传导干扰比较好分析,可以将电路理论和数学知识结合起来,对电磁干扰中各种元器件的特性进行研究;但对辐射干扰而言,由于电路中存在不同干扰源的综合作用,又涉及到电磁场理论,分析起来比较困难。
下面将对这两种干扰的机理作一简要的介绍。
2.1传导干扰的产生和传播传导干扰可分为共模( CommonMode CM )干扰和差模( DifferentialMode DM )干扰。
由于寄生参数的存在以及开关电源中开关器件的高频开通与关断,使得开关电源在其输入端(即交流电网侧)产生较大的共模干扰和差模干扰。
2.1.1 共模( CM )干扰变换器工作在高频情况时,由于 dv/dt 很高,激发变压器线圈间、以及开关管与散热片间的寄生电容,从而产生了共模干扰。
包含EMI和EMS的EMC因为各国均立下法规规范,成为电子产品设计者无可迴避的问题。
面临各种EMI模式和各类EMI抑制方法,该如何因地制宜选择最佳对策让产品通过测试,同时又必须尽量降低成本强化产品竞争力,是所有电子产品设计人员必须仔细评估思考的课题。
EMI类型与解决方法所谓EMC(ElectromagneticCompatibility;电磁共容)实际上包含EMI (ElectromagneticInterference;电磁干扰)及EMS (ElectromagneticSensibility;电磁耐受)两大部份。
EMI指的是电气产品本身通电后,因电磁感应效应所产生的电磁波对週遭电子设备所造成的干扰影响,EMS则是指电气产品本身对外来电磁波的干扰防御能力,也就是电磁场的免疫程度。
简单来说,只要是需要电力工作的产品都会有EMI问题,浸淫EMC领域十多年的资深顾问余晓锜表示,一个电子产品中的EMI来源多半来自交换式电源供应迴路(SwitchingPowerSupplyCircuit)、振盪器(Crystal)和各类时钟信号(ClockSignal),而根据传导模式不同,EMI可分为接触传导(ConductedEmission)和幅射传导(RadiatedEmission)两类。
接触传导是由电源供应回路所形成的电磁波杂讯,透过实体的电源线或信号导线传送至电源电路内的一种电磁波干扰模式,此状况会造成与干扰设备使用同一电源电路的电气设备被电磁杂讯干扰,产生功能异常现象,通常发生在较低频;幅射传导则是电路本身通电之后,由电磁感应效应所产生的电磁波幅射发散所形成的电磁干扰模式,常见于高频。
幅射传导EMI产生的问题通常较接触传导严重,也更为棘手,其解决方式余晓锜归纳出下列几种:1.在干扰源加LC滤波回路。
2.在I/O端加上DeCapbypasstoGround,把杂讯导入大地。
3.用遮蔽隔离(Shielding)的方式把电磁波包覆在遮蔽罩内。
EMI抑制日常生活中,我们常常可以看到这样的现象,当把手机放置在音箱旁,接电话的时候,音箱里面会发出吱吱的声音,或者当我们在测试一块电路板上的波形时,忽然接到同事的电话,会发现接电话瞬间我们示波器上的波形出现变形,这些都是电磁干扰的特征。
电磁干扰不但会影响系统的正常工作,还可能给电子电器造成损坏,甚至对人体也有害处,因此尽可能降低电磁干扰已经成为大家关注的一个焦点,诸如FCC、CISPR、VCCI等电磁兼容标准的出台开始给电子产品的设计提出了更高的要求。
虽然人们对电磁兼容性的研究要远远早于信号完整性理论的提出,但作为高速设计一部分,我们习惯地将EMI问题也列入信号完整性分析的一部分。
本章将全面分析电磁干扰和电磁兼容的概念、产生及抑制,重点针对高速PCB的设计。
4.1 EMI/EMC的基本概念电磁干扰即EMI(Electromagnetic Interference),指系统通过传导或者辐射,发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。
因为所有的电子产品都会不可避免地产生一定的电磁干扰,为了量度设备系统在电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力,人们提出了电磁兼容这个概念。
美国联邦通讯委员会在1990年和欧盟在1992都提出了对商业数码产品的有关规章,这些规章要求各个公司确保它们的产品符合严格的磁化系数和发射准则。
符合这些规章的产品称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。
对于电磁兼容性,必须满足一下三个要素:1. 电磁兼容需要存在某一个特定的空间。
比如,大的,一个房间甚至宇宙;小的,可以是一块集成电路板。
2. 电磁兼容必须同时存在骚扰的发射体和感受体。
3. 必须存在一定的媒体(耦合途径)将发射体与感受体结合到一起。
这个媒体可以是空间,也可以是公共电网或者公共阻抗。
对于EMI,可以按照电磁干扰的途径(详细的分类参见附录一)来分为辐射干扰、传导干扰和感应耦合干扰三种形式。
EMI的抑制這幾年來傳播媒體常提及「公害」一詞,諸如水質污染、空氣污染、噪音問題等等,曾幾何時,環境污染已成爲我們最頭痛的問題。
而電子技術的日新月異,各種電子器材也相繼出現在我們的四周,這些器材有的是單獨動作的,有的是須和其他器材組合一起而構成整個系統動作的;而這些電子器材的電路工作方式有些是類比的,有些是數位的,或是類比與數位兩者皆有的。
在這些日益增多的電子設備及大能量設施裏,亦造成了極爲嚴重的電磁訊號污染,即電磁干擾(Electro-Magnetic InterferenceEMI)。
例如一些汽機車的引擎點火會對電視機造成干擾而以條紋方式出現在電視畫面上;或對收音機造成干擾而以炒豆子聲或背景雜訊方式出現於喇叭;而聆聽音響時可能被電梯或高周波設備所産生之雜訊串入音響器材而造成不愉快的聲音輸出,亦或使用家用電腦時被冰箱的啓動而造成電腦的錯誤動作等等。
電磁干擾無所不在一些「古時候」不曾出現的電子産品現在也是電磁干擾的主要來源之一,如吹風機、洗衣機、冷氣機、電冰箱、電梯、日光燈、電動縫紉機、錄放影機、電焊機及高周波設備等等;另外電力線也會産生很多的干擾問題。
除了人爲的雜訊外,自然界也會産生許多干擾的問題,如靜電、雷擊及來自外太空的雜訊等等,總而言之,我們的生活圈裏充滿著電磁干擾,而且似乎生活水準愈高,問題也就愈嚴重。
或許對許多人而言他們認爲受到雜訊干擾只不過是使得電視機的畫面變的不好看,或是音響器材發出一些雜音而已,並不會造成什麼危險;但若有一心臟病人正在使用心電儀器又受到電磁雜訊的干擾,或當客機於暴風雨中作緊急降落,而其電子導航系統又遭到電磁干擾而失效,那麼該怎麼辦呢?只有自求多福羅!還好,大部份的人也都不曾進入這麼危險的環境,但這些危險確實存在,且不可不曆。
電磁干擾遠在馬可尼設計了第一部無線電發射機時便已存在。
電磁干擾在早些時候也稱爲射頻干擾或高頻干擾(Radio Frequency Interference RFI),再早就是叫做雜訊干擾。
emi抑制电路的组成一、引言电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)是电子设备中普遍存在的问题,它会导致设备性能下降甚至故障。
为了解决这个问题,emi抑制电路应运而生。
下面我们将介绍emi抑制电路的组成和工作原理。
1. 滤波器(Filter)滤波器是emi抑制电路的核心组成部分,它可以滤除电磁干扰信号。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
滤波器的选择要根据具体的应用场景和电磁干扰频段来确定。
2. 屏蔽材料(Shielding Material)屏蔽材料用于阻挡电磁干扰信号的传播,起到屏蔽的作用。
常见的屏蔽材料有金属材料、导电涂层和电磁波吸收材料等。
选择合适的屏蔽材料可以有效地降低电磁干扰。
3. 地线(Grounding)良好的接地系统可以有效地抑制emi。
通过将设备的金属外壳和电路连接到地线,可以将电磁干扰信号引导到地下,减少其对设备的影响。
4. 滤波电容器(Filter Capacitors)滤波电容器用于滤除电源线上的高频电磁干扰信号。
它们被连接在电源线上,通过消除高频噪声来保护设备的正常运行。
5. 瞬态抑制二极管(Transient Suppression Diode)瞬态抑制二极管用于抑制电源线上的瞬态电压。
它们可以快速响应瞬态电压的变化,并将其引导到地线,从而保护设备免受电磁干扰的影响。
三、emi抑制电路的工作原理emi抑制电路的工作原理是通过上述组成部分的协同作用来降低电磁干扰信号的影响。
当电磁干扰信号进入设备时,滤波器首先起到了关键的作用。
根据不同的滤波器类型,它可以滤除不同频段的电磁干扰信号。
通过选择合适的滤波器,我们可以滤除特定频段的干扰信号,从而保持设备的正常运行。
屏蔽材料起到了屏蔽的作用,阻挡电磁干扰信号的传播。
它们可以将干扰信号引导到设备以外的地方,减少对设备的影响。
选择合适的屏蔽材料可以提高emi抑制电路的效果。
电力电子功率变流器的电磁干扰抑制技术一、传导干扰反相抵消技术及低共模干扰变流器由“系统共模平衡”的观点,发展了“共模干扰反相消除技术”,并在电力电子小功率Boost、Buck电路上进行了验证。
通过增加一个补偿变压器绕组和一个电容器,实现了电力电子Buck、Boost、Flyback、Forward、Buck — Boost等基本变流器中共模干扰的部分抵消。
在系统中人为地构造两个电位变化幅度相同、相位相反的动态节点,从而使共模干扰得到极大的抑制。
由“构造稳态节点共模EMI抑制技术”,该技术通过在电路中构造稳态节点,同时将Boost电路中的储能电感放置到电源负极与MOSFET的源极之间,避免了开关器件漏极与散热器之间寄生电容对共模干扰的影响,大大减小了传导共模干扰。
二、软开关技术软开关的主要目的是为了降低开关损耗,减小开关应力。
理论上由于开关器件是在零电压/零电流条件下实现开通/关断的,因此采用软开关技术可使电压、电流上升、下降沿变缓,应当比硬开关变流器具有更低的电磁干扰水平。
对于具有相同功率等级和类似设计的Buck、Boost、Flyback软、硬开关电路的EMI性能,认为软开关方式能显著减小传导和辐射EMI发射。
实际上,笼统地讲软开关技术可以减小传导和辐射EMI发射是片面的,因为目前提出的绝大多数无源或有源软开关技术均是毫无例外地引入一个辅助电路(通常是谐振电路)来保证主电路功率器件实现软开关,有些先进拓扑辅助电路中的功率器件也能实现软开关,但是为了实现软开关而引入的辅助电路中谐振电流环路所带来的附加的EMI电平的影响,使得变流器总体的EMI电平可能不一定比电路简单的硬开关变流器低,这常常使人们产生困惑。
实际上,在采用软开关拓扑时,必须对P CB板进行精心布置才能达到设计预期的效果。
除此以外,从EMC设计的角度考虑,采用控制型软开关拓扑可能是较好的选择。
三、调制策略对单相PFC电路的同步PWM、异步PWM、正弦误差滞环PWM、直流误差滞环PWM、PFM工作方式进行分析和实测比较,得出变频的PFM方式有利于减小传导EMI发射的结论。
emi抑制电路
EMI抑制电路(Electromagnetic Interference Suppression Circuit)是一种用于减少或消除电磁干扰的电路。
电磁干扰是指由于
不同电路之间的电磁辐射或传导而引起的干扰。
EMI抑制电路主要用于电子设备和系统中,以保证设备的正常工作并减少对其他设备的干扰。
常见的EMI抑制电路包括:
1. 滤波器:通过添加电感器和电容器组成的低通滤波器或高通
滤波器,可以滤除特定频率的电磁干扰信号。
2. 扼流圈:将电流通过一个绕线的磁环,通过阻抗匹配和共模
电流抑制来减少电磁干扰。
3. 屏蔽:通过在电路周围添加金属屏蔽,使电磁辐射受到限制,减少对周围环境的干扰。
4. 地线设计:合理的地线布局和连接可以减少电磁干扰的传导。
5. 接地和屏蔽回路:通过良好的接地和屏蔽回路设计,减少电
磁干扰信号的传输和辐射。
EMI抑制电路的设计需要考虑电磁干扰信号的频率范围、干扰源
的位置以及设备的工作要求。
同时,EMI抑制电路的设计还需要满足相关的电磁兼容性(EMC)标准,以确保设备在各种干扰环境下的稳定性
和可靠性。
emi抑制器件的作用
EMI抑制器件的作用是减少或消除电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)。
电磁干扰是指电子设备之间相互干扰的现象,常见于无线通信设备、电子设备和电力设备等。
这些干扰可以干扰正常的电子设备工作,导致通信中断、数据丢失、噪音干扰等问题。
EMI抑制器件通过选择合适的电路设计、材料和结构,在电路中添加抑制电路或滤波器,抑制电磁干扰的传播和入侵。
它们起到以下几个作用:
1. 滤除高频噪音:EMI抑制器件可以通过滤波的方式,将高频噪音从电源线、信号线或地线中滤除,使其不会进入其他设备或影响设备的正常工作。
2. 屏蔽电磁辐射:EMI抑制器件可以通过使用合适的屏蔽材料和结构,将电磁波从设备内部隔离出来,避免对周围电子设备和无线通信系统的干扰。
3. 抑制回路共振:当电子设备发生回路共振时,会产生辐射干扰。
EMI抑制器件可以通过在电路中添加合适的衰减电路或抑制网络,抑制回路共振的发生,降低辐射干扰。
4. 降低传导干扰:电子设备之间的传导干扰是指电磁信号通过导线或信号线传播时,在其他设备上诱发的干扰。
EMI抑制器件可以在电路中添加合适的耦合器或滤波器,减少传导干扰的传播。
综上所述,EMI抑制器件可以有效地减少电磁干扰现象,提高设备的抗干扰能力和性能稳定性,确保设备的正常工作。
emi抑制电路的组成EMI抑制电路由多个组成部分组成,下面我们逐一介绍它们。
1. 滤波器:滤波器是EMI抑制电路中的核心部件,用于过滤掉不需要的电磁信号。
常见的滤波器有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
低通滤波器可以滤除高频信号,而高通滤波器则可以滤除低频信号。
带通滤波器则可以选择性地滤除某个频段的信号。
2. 隔离器:隔离器用于将电磁干扰源与被干扰设备隔离开,防止干扰信号传播到被干扰设备中。
常见的隔离器有电磁屏蔽罩和电磁隔离器。
电磁屏蔽罩是一种金属罩,可以将电磁波反射或吸收,从而起到隔离的作用。
电磁隔离器则是利用电磁场的物理特性来实现隔离。
3. 地线:地线是EMI抑制电路中的一个重要组成部分。
通过将设备的金属外壳或电路板连接到地线上,可以将电磁干扰信号引到地下,从而减少对设备的影响。
合理设计地线布置和连接方式可以显著提高EMI抑制效果。
4. 消磁线圈:消磁线圈是一种用于消除设备产生的磁场的装置。
它通过在电路中引入反向磁场来抵消原始磁场,从而减少电磁干扰的影响。
消磁线圈通常由大量匝数的导线绕成,当通过电流时,能够产生相反方向的磁场。
5. 滤波电容:滤波电容是一种常用的EMI抑制元件,它能够将高频噪声电压短路到地,从而减少对设备的影响。
滤波电容的选取应根据设备的工作频率和电压等参数进行合理选择。
6. 屏蔽材料:屏蔽材料是一种用于屏蔽电磁波的材料,它可以吸收或反射电磁波,从而减少对设备的影响。
常见的屏蔽材料有铁氧体材料、镍锌铁氧体材料和导电材料等。
以上是EMI抑制电路的主要组成部分。
当设计EMI抑制电路时,需要根据具体的应用场景和需求选择合适的组成部分,并合理布局和连接它们。
此外,还需要进行严格的测试和验证,以确保抑制效果符合要求。
在实际应用中,EMI抑制电路的设计需要综合考虑电磁干扰源的特点、被干扰设备的要求以及成本等因素。
只有通过科学合理的设计和优化,才能最大程度地减少电磁干扰的影响,保证设备的正常运行。
EV充电器中DC-DC变换器EMI研究与抑制EV(Electric Vehicle)充电器中DC/DC变换器EMI研究与抑制随着电动车的快速发展,EV充电器的研究变得越来越重要。
在EV充电器中,DC/DC变换器起着关键作用,它将高压直流电转换为适合电池充电的低压直流电。
然而,DC/DC变换器的电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)问题也引起了广泛关注。
EMI是指在电器设备和系统中,由于电磁场的辐射或传导而引起的信号干扰现象。
对于EV充电器来说,EMI问题可能会对其他电子设备和系统产生负面影响,甚至会干扰无线通信。
因此,研究和抑制DC/DC变换器的EMI是至关重要的。
首先,我们需要了解DC/DC变换器的EMI产生机制。
DC/DC变换器存在两种主要的EMI产生机制:辐射和传导。
辐射EMI主要来自变换器内部频繁切换的高频电流,它会通过空气和导线等媒介传播出去。
辐射EMI可以通过采用屏蔽技术、优化布局和减小高频电流等手段来抑制。
传导EMI则是通过导线和电源等媒介传导出去的干扰信号。
传导EMI可以通过适当选择滤波器、减小高频电流回流路径的长度等手段来抑制。
为了更好地研究和抑制DC/DC变换器的EMI,我们需要关注以下几个方面:首先,优化DC/DC变换器的布局。
合理的布局可以减少信号传输路径的长度,从而减小辐射EMI的发生。
同时,合理布局还可以降低传导EMI的传导路径长度,减少干扰信号传输。
其次,采用屏蔽技术。
通过在关键部位使用金属屏蔽盖或屏蔽罩等手段,可以有效地阻止辐射EMI的传播。
屏蔽技术可以阻挡电磁波的传输,减少不必要的干扰。
第三,选择合适的滤波器。
滤波器可以抑制传导EMI的传导路径,减少干扰信号的传输。
合适的滤波器可以根据干扰频率的特征选择,从而有效地减小EMI。
第四,减小高频电流回流路径的长度。
高频电流回流路径的长度越短,产生的辐射EMI也会越小。
通过减小高频电流回流路径的长度,可以有效地抑制EMI的发生。
开关电源EMI噪声分析及抑制开关电源是一种高效率的电源转换器,能将电能转换为不同电压、电流和频率的输出。
然而,由于其高频开关行为引起的电磁干扰(EMI)噪声,可能对其他电子设备和通信系统产生不良影响。
因此,EMI噪声的分析和抑制对于开关电源设计和应用至关重要。
EMI噪声源主要包括开关器件、开关电容和开关电感。
开关器件的开关动作会产生脉冲干扰,频率可达数MHz至数GHz。
开关电容和开关电感则会导致谐振效应,形成谐振峰,并产生共模和差分噪声。
为了对EMI噪声进行分析,通常需要进行频谱分析。
可以使用频谱分析仪来测量开关电源的频谱,并确定EMI噪声的频率范围和幅度。
根据测量结果,可以采取相应的措施来抑制EMI噪声。
首先,选择合适的滤波器。
在开关电源的输入端和输出端都可以加入滤波器,以滤除高频噪声。
常用的滤波器包括电源型滤波器、陷波滤波器和共模滤波器等。
电源型滤波器通常采用电容和电感组成,并将高频噪声短路至地。
陷波滤波器则能够抑制特定频率的噪声,而共模滤波器则能滤除共模噪声。
其次,可以采取屏蔽措施。
通过将敏感部件(例如传感器和高速信号线)包裹在屏蔽层中,可以阻挡电磁辐射对其的干扰。
屏蔽可以采用金属盒、铜箔和铁氧体等材料实现。
此外,还可以采用良好的地线布局和绝缘层来提高屏蔽效果。
此外,优化PCB设计也是抑制EMI噪声的重要手段。
首先,在布局设计时,应尽量减小回路面积和环路面积,以降低信号线的长度和电流回路的大小。
其次,应使用短而宽的连线,以减小线路的电感和电阻。
而在布线设计时,则需要注意信号线和电源线的分离,避免共模干扰。
此外,由于高频信号对连线的特殊要求,可以采用扇形隔离和差分传输等技术来提高电路的抗干扰能力。
最后,还可以通过使用低EMI噪声的开关元件、降低开关频率和斩波频率来抑制EMI噪声。
开关元件的选择应具备低开关电流和低开关损耗的特性,以减小开关动作带来的噪声。
而降低开关频率和斩波频率则是通过改变控制电路来实现的,可以减小时域和频域上的噪声。
6个常见的EMI干扰来源和抑制措施干扰源、耦合途径和敏感设备并称电磁干扰三要素,对于电源模块来说,噪声的产生在于电流或电压的急剧变化,即di/dt或dv/dt很大,因此高功率和高频率运作的器件都是EMI噪声的来源。
解决方法就是要将干扰三要素中的一个去除,如屏蔽干扰源、隔离敏感设备或切断耦合途径。
因为无法让电磁干扰不产生,只能用一定的方法去减少其对系统的干扰,下面分析下常见的6个干扰来源和抑制措施。
1、外界干扰的耦合输入端是电源的入口处,内部的噪声可由此处传播到外部,对外界造成干扰。
常用抑制措施是在输入加X电容和Y电容,及差模和共模电感对噪声和干扰进行过滤。
输出端如果是有长引线的情况,电源模块跟系统搭配后,内部一些噪声干扰可能会由输出线而耦合到外界,干扰到其它用电设备。
一般是加共模和差模滤波,还可以在输出线串套磁珠环、采用双绞线或屏蔽线,实现抑制EMI干扰。
2、开关管电源模块由于开关管结电容的存在,在工作时,开关管在快速开关后会产生毛刺和尖峰,开关管的结电容和变压器的绕组漏感也有可能产生谐振而发出干扰。
抑制方法有:1、开关管D和G极串加磁珠环,减小开关管的电流变化率,从而实现减小尖峰。
2、在开关管处加缓冲电路或采用软开关技术,减小开关管在快速工作时的尖峰,使其电压或电流能缓慢上升。
3、减小开关管与周边组件的压差,开关管结电容可充电的程度会得到一定的降低。
4、增大开关管的G极驱动电阻。
3、变压器变压器是电源模块的转换储能组件,在能量的充放过程中,会产生噪声干扰。
漏感可以与电路中的分布电容组成振荡回路,使电路产生高频振荡并向外辐射电磁能量,从而造成电磁干扰。
一次绕组与二次绕组之间的电位差也会产生高频变化,通过寄生电容的耦合,从而产生了在一次侧与二次侧之间流动的共模传导EMI 电流干扰。
抑制方法有:1、变压器加屏蔽,电屏蔽是指将初级来的干扰信号与次级隔离开来。
可在初、次级之间包一层铜箔(内屏蔽),但头尾不能短路,铜箔要接地,共模传导干涉信号通过电容-铜箔-接地形成回路,不能进入次级绕组从而起到电屏蔽的作用。
在输入和输出线上加磁环,即L和N一起直接穿过磁环。
输出也是一样,所有输出线一起穿过磁环。
磁环只能用10000u以上的铁氧体磁环,其他的都不行。
2 用金属外壳把整台power supply包起来。
金属壳接到protect earth上。
3 secordary common 用10n的电容接到金属壳,一定要是磁片电容切记切记。
4 尽量降低输入的conduct EMI,有时会对radiate EMI 有帮助5 所有散热片接到common上,不要悬空。
6 测试时,尽量使用无EMI的电源给待测电源供电。
如市电,如果是dc-dc尽量使用电池供电,功率大的话用自耦变压器降压后用电容滤波当直流。
7 如果必须使用开关电源给待测电源供电,把供电电源放在离地15cm的木台上,千万千万不要放在地上,对结果会有3dB以上的分别。
8,如果以上都不行,恭喜你了,抄把小刀,割地线去吧。
先改secondary 的地线,改得无法再改了,割primary的地线。
我的最高记录是,一刀割去11dB。
加外壳是最基本的方法我自己的经验,实际上你辐射型EMI会通过导线发射,所以在输出导线上加LC 滤波,也会很显著的减少辐射型EMI的发射。
当然对电源而言,最根本的方法是是从电路本身入手,找到EMI产生的原因,从源头上加以抑制、衰减。
主要从以下几方面入手:1,采用软开关或吸收电路,降低开关管和整流二极管上的dv/dt和di/dt。
2,PCB布线时,注意让功率走线的环流面积尽量小。
3,采用金属封闭外壳,并接大地,输入输出引线开孔尽量小。
4,输入输出加滤波器。
5,对一些产生EMI辐射的源加金属壳屏蔽,例如变压器在最外边加的一圈铜箔。
希望对你有帮助。
EMI及其抑制方法下面结合一些专家的文献来描述EMI.首先EMI 有三个基本面就是噪音源:发射干扰的源头。
如同传染病的传染源耦合途径:传播干扰的载体。
如同传染病传播的载体,食物,水,空气.......接收器:被干扰的对象。
被传染的人。
缺少一样,电磁干扰就不成立了。
所以,降低电磁干扰的危害,也有三种办法:1. 从源头抑制干扰。
2.切断传播途径3.增强抵抗力,这个就是所谓的EMC(电磁兼容)先解释几个名词:传导干扰:也就是噪音通过导线传递的方式。
辐射干扰:也就是噪音通过空间辐射的方式传递。
差模干扰:由于电路中的自身电势差,电流所产成的干扰,比如火线和零线,正极和负极。
共模干扰:由于电路和大地之间的电势差,电流所产生的干扰。
通常我们去实验室测试的项目:传导发射:测试你的电源通过传导发射出去的干扰是否合格。
辐射发射:测试你的电源通过辐射发射出去的干扰是否合格。
传导抗扰:在具有传导干扰的环境中,你的电源能否正常工作。
辐射抗扰:在具有辐射干扰的环境中,你的电源能否正常工作。
首先来看,噪音的源头:任何周期性的电压和电流都能通过傅立叶分解的方法,分解为各种频率的正弦波。
所以在测试干扰的时候,需要测试各种频率下的噪音强度。
那么在开关电源中,这些噪音的来源是什么呢?开关电源中,由于开关器件在周期性的开合,所以,电路中的电流和电压也是周期性的在变化。
那么那些变化的电流和电压,就是噪音的真正源头。
那么有人可能会问,我的开关频率是100KHz的,但是为什么测试出来的噪音,从几百K到几百M都有呢?我们把同等有效值,同等频率的各种波形做快速傅立叶分析:蓝色:正弦波绿色:三角波红色: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谐波,谐波最大的是方波。
也就是说如果电流或者电压波形,是非正弦波的信号,都能分解出高次谐波。
那么如果同样的方波,但是上升下降时间不同,会怎样呢。
同样是100KHz的方波红色:上升下降时间都为100ns绿色:上升下降时间都为500ns可以看到红色的高次谐波明显大于绿色。
开关电源的共模干扰抑制技术|开关电源共模电磁干扰(EMI)对策详解由于MOSFET及IGBT和软开关技术在电力电子电路中的广泛应用,使得功率变换器的开关频率越来越高,结构更加紧凑,但亦带来许多问题,如寄生元件产生的影响加剧,电磁辐射加剧等,所以EMI问题是目前电力电子界关注的主要问题之一。
传导是电力电子装置中干扰传播的重要途径。
差模干扰和共模干扰是主要的传导干扰形态。
多数情况下,功率变换器的传导干扰以共模干扰为主。
本文介绍了一种基于补偿原理的无源共模干扰抑制技术,并成功地应用于多种功率变换器拓扑中。
理论和实验结果都证明了,它能有效地减小电路中的高频传导共模干扰。
这一方案的优越性在于,它无需额外的控制电路和辅助电源,不依赖于电源变换器其他部分的运行情况,结构简单、紧凑。
1 补偿原理共模噪声与差模噪声产生的内部机制有所不同:差模噪声主要由开关变换器的脉动电流引起;共模噪声则主要由较高的d/d与杂散参数间相互作用而产生的高频振荡引起。
如图1所示。
共模电流包含连线到接地面的位移电流,同时,由于开关器件端子上的d/d是最大的,所以开关器件与散热片之间的杂散电容也将产生共模电流。
图2给出了这种新型共模噪声抑制电路所依据的本质概念。
开关器件的d/d通过外壳和散热片之间的寄生电容对地形成噪声电流。
抑制电路通过检测器件的d/d,并把它反相,然后加到一个补偿电容上面,从而形成补偿电流对噪声电流的抵消。
即补偿电流与噪声电流等幅但相位相差180°,并且也流入接地层。
根据基尔霍夫电流定律,这两股电流在接地点汇流为零,于是50Ω的阻抗平衡网络(LISN)电阻(接测量接收机的BNC端口)上的共模噪声电压被大大减弱了。
图1 CM及DM噪声电流的耦合路径示意图图2 提出的共模噪声消除方法2 基于补偿原理的共模干扰抑制技术在开关电源中的应用本文以单端反激电路为例,介绍基于补偿原理的共模干扰抑制技术在功率变换器中的应用。
图3给出了典型单端反激变换器的拓扑结构,并加入了新的共模噪声抑制电路。
emi抑制电路【原创实用版】目录1.EMI 抑制电路的定义和重要性2.EMI 抑制电路的分类3.EMI 抑制电路的工作原理4.EMI 抑制电路的应用领域5.EMI 抑制电路的未来发展趋势正文一、EMI 抑制电路的定义和重要性EMI 抑制电路,全称为电磁干扰抑制电路,是一种用于抑制电磁干扰对电子设备和系统正常工作产生影响的电路。
电磁干扰会对电子设备的性能、可靠性和稳定性产生负面影响,因此 EMI 抑制电路在电子设备和系统中具有非常重要的作用。
二、EMI 抑制电路的分类根据不同的工作原理和应用场景,EMI 抑制电路可以分为以下几类:1.屏蔽类 EMI 抑制电路:通过电磁屏蔽材料对电磁干扰进行屏蔽,阻止其进入设备内部。
2.滤波类 EMI 抑制电路:通过滤波器对电磁干扰信号进行滤波,降低其对电子设备的影响。
3.接地类 EMI 抑制电路:通过良好的接地系统,将电磁干扰引导到地面,降低其对电子设备的干扰。
4.吸收类 EMI 抑制电路:通过吸收材料对电磁干扰进行吸收,减小其对电子设备的干扰。
三、EMI 抑制电路的工作原理以滤波类 EMI 抑制电路为例,其工作原理是通过滤波器对电磁干扰信号进行滤波。
滤波器可以根据电磁干扰信号的频率特性设计,将电磁干扰信号滤除或衰减到一定程度,从而保证电子设备的正常工作。
四、EMI 抑制电路的应用领域EMI 抑制电路广泛应用于各种电子设备和系统中,如通信设备、计算机系统、家电产品、汽车电子、医疗设备等。
在这些领域,EMI 抑制电路对于保证设备和系统的正常工作、提高产品可靠性和稳定性具有非常重要的作用。
五、EMI 抑制电路的未来发展趋势随着电子技术的不断发展,EMI 抑制电路也将迎来新的发展机遇和挑战。
未来 EMI 抑制电路的发展趋势主要表现在以下几个方面:1.高效能:随着电子设备性能的提升,对 EMI 抑制电路的性能要求也将越来越高,需要具备更高的抑制效能。
2.小型化:为了满足电子设备轻薄短小的发展趋势,EMI 抑制电路也需要实现小型化。
单相PWM变换器传导EMI的分析与抑制在开关电源中,储能元件(变压器、电感和电容)的尺寸随着开关频率的增加成近似线性的减小。
因而,高度集成开关电源一般需要高开关频率和快速半导体设备。
但是,高开关频率将伴随电压和电流的变化率(dv/dt和di/dt)增加,这将直接影响开关电源的电磁兼容性。
与此同时,EMI滤波器的效能会因为高频寄生参数的影响而削弱,导致不能有效地滤出电源回路产生的高频EMI噪声。
近年来,随着EMC标准的不断严格,对EMI的考虑也变得非常重要。
目前,关于PWM变换器的EMI噪声的理论分析的文章有很多。
但是,对于EMI噪声的产生和传导途径并没有比较全面而深入的研究。
因而,EMI噪声,尤其是经过旁路电容流向系统地的共模干扰电流很值得我们研究。
本文通过寄生电感和电容来建立变换器电路模型,对共模和差模干扰的基本模型进行了分析。
详细讲述了降低PWM变换器EMI的CM和DM滤波器的设计方法。
一、变换器的高频寄生参数模型图1为基于IGBT的全桥PWM变换器电路。
为了简化分析过程,变压器没有在图1中表示出来。
为了对EMI滤波器进行预测和计算,必须建立准确的高频模型。
其模型具体包括元器件模型、滤波器模型和导线模型。
图1PWM变换器电路图1.元器件模型图2为完整的IGBT等效电路。
由图可知,电路包括了内部和外部导线电感和IGBT集电极与模型金属底座之间的电容。
这些电容导致高频漏电流流向连接散热设备的金属底座。
散热设备一般是良好接地以确保安全。
IGBT设备是通过小的电子绝缘材料安放在金属底座上。
为了使温度电阻尽可能小,其绝缘。