关于EMI设计的精品资料9

有关EMI设计的通用要求1.1电子线路设计准则电子线路设计者往往只考虑产品的功能，而没有将功能和电磁兼容性综合考虑，因此产品在完成其功能的同时，也产生了大量的功能性骚扰及其它骚扰。

而且不能满足敏感度要求。

电子线路的电磁兼容性设计应从以下几方面考虑：1.1.1元件选择在大多数情况下，电路的基本元件满足电磁特性的程度将决定着功能单元和最后的设备满足电磁兼容性的程度。

选择合适的电磁元件的主要准则包括带外特性和电路装配技术。

因为是否能实现电磁兼容性往往是由远离基频的元件响应特性来决定的。

而在许多情况下，电路装配又决定着带外响应（例如引线长度）和不同电路元件之间互相耦合的程度。

具体规则是：⑴在高频时，和引线型电容器相比，应优先进用引线电感小的穿心电容器或支座电容器来滤波。

⑵在必须使用引线式电容时，应考虑引线电感对滤波效率的影响。

⑶铝电解电容器可能发生几微秒的暂时性介质击穿，因而在纹波很大或有瞬变电压的电路里，应该使用固体电容器。

⑷使用寄生电感和电容量小的电阻器。

片状电阻器可用于超高频段。

⑸大电感寄生电容大，为了提高低频部分的插损，不要使用单节滤波器，而应该使用若干小电感组成的多节滤波器。

⑹使用磁芯电感要注意饱和特性，特别要注意高电平脉冲会降低磁芯电感的电感量和在滤波器电路中的插损。

⑺尽量使用屏蔽的继电器并使屏蔽壳体接地。

⑻选用有效地屏蔽、隔离的输入变压器。

⑼用于敏感电路的电源变压器应该有静电屏蔽，屏蔽壳体和变压器壳体都应接地。

⑽设备内部的互连信号线必须使用屏蔽线，以防它们之间的骚扰耦合。

⑾为使每个屏蔽体都与各自的插针相连，应选用插针足够多的插头座。

1.1.2电设计每种单元都可以描述为接收一个输入信号、并对输入信号进行加工，然后在输出端输出加工过的信号。

必须考虑在输入端可能存在的不希望有的信号，也要考虑经过输入端之外的其它通路进入的无用信号。

最好在输入点上处理这些无用信号。

1.1.2.1电源设备电源的EMI耦合涉及对供电线上的传导发射（主电源谐波、差模或共模瞬变、无线电发射机的窄带信号）的敏感度和传导到供电线上的发射。

1、EMI 的产生及抑制原理EMI 的产生是由于电磁干扰源通过耦合路径将能量传递给敏感系统造成的。

它包括经由导线或公共地线的传导、通过空间辐射或通过近场耦合三种基本形式。

EMI 的危害表现为降低传输信号质量，对电路或设备造成干扰甚至破坏，使设备不能满足电磁兼容标准所规定的技术指标要求。

为抑制EMI，数字电路的EMI 设计应按下列原则进行：* 根据相关EMC/EMI 技术规范，将指标分解到单板电路，分级控制。

* 从EMI 的三要素即干扰源、能量耦合途径和敏感系统这三个方面来控制，使电路有平坦的频响，保证电路正常、稳定工作。

* 从设备前端设计入手，关注EMC/EMI 设计，降低设计成本。

2、数字电路PCB 的EMI 控制技术在处理各种形式的EMI 时，必须具体问题具体分析。

在数字电路的PCB 设计中，可以从下列几个方面进行EMI 控制。

2.1 器件选型在进行EMI 设计时，首先要考虑选用器件的速率。

任何电路，如果把上升时间为5ns 的器件换成上升时间为2.5ns 的器件，EMI 会提高约4倍。

EMI 的辐射强度与频率的平方成正比，最高EMI 频率（fknee）也称为EMI 发射带宽，它是信号上升时间而不是信号频率的函数：fknee =0.35/Tr （其中Tr 为器件的信号上升时间）这种辐射型EMI 的频率范围为30MHz 到几个GHz，在这个频段上，波长很短，电路板上即使非常短的布线也可能成为发射天线。

当EMI 较高时，电路容易丧失正常的功能。

因此，在器件选型上，在保证电路性能要求的前提下，应尽量使用低速芯片，采用合适的驱动/接收电路。

另外，由于器件的引线管脚都具有寄生电感和寄生电容，因此在高速设计中，器件封装形式对信号的影响也是不可忽视的，因为它也是产生EMI 辐射的重要因素。

一般地，贴片器件的寄生参数小于插装器件，BGA 封装的寄生参数小于QFP 封装。

2.2 连接器的选择与信号端子定义连接器是高速信号传输的关键环节，也是易产生EMI 的薄弱环节。

EMI滤波器的设计滤波器技术的基本用途是选择信号和抑制干扰，滤波器是是压缩信号回路干扰频谱的一种方法，当干扰频谱的成分不同于有用信号的频谱时，就可以用滤波器将无用的干扰信号过滤，减小到一定程度，使传出系统的干扰不甚于超出给定的规范；使传入系统的干扰不甚于引起系统的误动作。

滤波器将有用信号和干扰频谱隔离得越充分，它对减少有用信号回路干扰的效果越好。

因此恰当的设计滤波器，对抑制传导干扰是极其重要的。

EMI滤波器的设计原则滤波器的设计既可以用电抗性组件实现，也可用吸收组件实现。

前者将不要的干扰信号反射回去，后者将不需要的信号吸收掉。

反射式滤波器通常由电感和电容这两种电抗组件组成，使在通带内提供低的串联阻抗和高的并联阻抗；而在阻带内提供高的串联阻抗和低的并联阻抗。

反射式滤波器就是利用LC建立起一个高的串联阻抗和低的并联阻抗，把干扰频率成分的能量反射回信号源，而达到抑制干扰的目的。

滤波器的有效性取决于滤波器连接的前后网络的阻抗，要达到有效的抑制EMI 信号的目的，必须根据滤波器两端连接的EMI信号的源阻抗和负载阻抗合理连接。

如图1所示，当滤波器的输入阻抗Z OUT与负载电阻Z L相等时，两者匹配，此时负载无反射。

当Z L≠Z OUT时，电路失配，则终端会产生反射，我们定义反射系数Γ=（Z OUT-Z L）/(Z OUT+Z L)(1)Z L图1：滤波器的工作原理当负载电抗时，反射系数是复数。

反射系数与衰减的关系是：A r =-10lg(1-∣T∣2 ) (2)工程应用中常用反射系数Γ来表示通带内的最大适配情况。

图2中的滤波器网络是电源EMI 滤波器，ΓI 表示源端对滤波网络的反射系数; ΓZ 表示负载端对滤波网络的反射系数，分三种情况讨论：① 对电源频率50HZ、60HZ 或400HZ 的交流信号而言，要求滤波网络无损耗传送。

即：ΓI =ΓZ =0； Z S =Z IN ; Z L =Z OUT ;② 为了滤除电网传来的EMI 信号，要求：Z S =Z IN ; ΓI =0 ；电网上的干扰传入滤波网络；Z L >>Z OUT ; ΓZ =1滤波网络全部吸收干扰（从负载全反射）。

电源电路emi设计一、概述电源电路的EMI（电磁干扰）设计是确保电子设备稳定运行的关键环节。

以下介绍电源电路EMI设计的各个方面，包括输入滤波器设计、输出滤波器设计、接地设计、屏蔽设计、布局设计、电缆设计、去耦电容设计、电源模块选择、传导干扰抑制和辐射干扰抑制。

二、输入滤波器设计输入滤波器的主要目的是减小电源线上的传导干扰。

设计时应考虑使用低通滤波器，以减小高频率的噪声。

同时，要选择适当的元件参数，以在不影响正常工作电流的情况下，有效滤除噪声。

三、输出滤波器设计输出滤波器的目的是减小设备对外的电磁辐射。

应使用适当阶数和元件参数的滤波器，并根据设备的工作频率和可能的辐射频率来确定滤波器的特性。

四、接地设计良好的接地是EMI设计的关键。

应选择适当的接地方式，如单点接地、多点接地或混合接地，以减小接地阻抗，降低因地线导致的电压降，从而减小共模电流。

五、屏蔽设计屏蔽是减少电磁辐射的有效方法。

可以使用金属屏蔽材料对电源线和电源组件进行屏蔽，以减少外部电磁场对设备的影响和设备对外部的电磁辐射。

六、布局设计电源电路的布局设计对于EMI控制至关重要。

应合理安排电源电路中各元件的位置，尽量减小元件间的电磁耦合，降低噪声的传播。

七、电缆设计电缆是电磁干扰的主要传播途径之一。

应选择低阻抗、低感抗的电缆，并进行合理的电缆布局和捆扎，以减小电缆对电磁干扰的传播。

八、去耦电容设计去耦电容可以减小电源中的噪声，提高电路的稳定性。

在电路板上的关键元件附近应合理放置去耦电容，并选择适当的电容值和耐压值。

九、电源模块选择在电源模块的选择上，应优先考虑具有良好EMI性能的模块。

这可以大大简化EMI设计的难度，提高系统的稳定性。

十、传导干扰抑制传导干扰可以通过在设备的输入端加装滤波器来抑制。

根据干扰的频率和强度，可以选择使用各种不同类型的滤波器，如π型滤波器、级联滤波器等。

此外，合理选择和使用电容器、电感器等元件，也可以有效地抑制传导干扰。