用扩频技术的 EMI 解决方案

利用扩频转换技术改善开关电源转换器中的EMI 电源中的EMI高频开关式脉冲宽度调制(PWM)AC/DC和DC/DC电源转换器因其效率高、体积小，现已成为大部分系统的首选电源。

可是，这类转换器也有一个不足之处：它会在开关频率和谐振频率下产生传导性和辐射性的电磁干扰(EMI)。

假如不滤除EMI电流和电压，那它们便会损害到转换器的电源并干扰使用同一个电源的其他设备。

辐射性EMI会影响和干扰正在附近工作的设备。

很多时候，EMI的影响导致转换器违反FCC和CISPR等订立的规范。

本文将探讨目前常用的减弱EMI的解决方案，然后介绍应用日趋增长的扩频技术。

固定频率开关和EMI在大多数的设计中，PWM转换器在一固定的频率下进行开关。

这么设计有若干优点，其中一个优点就是传导性EMI衰减输入滤波器的设计比起可变频率系统的衰减输入滤波器的设计要更容易些。

因为滤波器组件无论在任何的操作条件下都可在清晰定义的频率下处理电流。

然而，转换器的输入电流仍然可使它违反传导性EMI的限制。

要清楚理解这个问题，请考虑图1中的典型DC/DC反激转换器。

假设连续的传播都不会减低其一般性，那MOSFET 电流便呈现梯形状，这是由于有傅里叶在开关频率和其谐波处渗入到了成份内。

这些傅里叶成份如果流入转换器的电源便会超出业界规范的限制。

此外，由于电压和电流波形在开关频率下的边缘很尖锐，因此电源将会在开关频率fs 和其谐波时放射出电磁能量。

这些辐射性放射(即使是从一个低瓦电源放射出来)可损害包含有灵敏电路的小型电子系统，使在附近的电路发生故障。

减弱EMI的几种常规技术这里有几种方法可减弱EMI的影响。

对于传导性EMI来说，开关电流必须经输入电容和输入EMI滤波器进行低通滤波，使它们可在到达电源时被大幅衰减。

可是，这种过滤并不彻底，而且经常会遗留一定程度的开关电流使得系统不能通过传导性的EMI测试。

使用在MOSFET和二极管电源开关中的辐射性EMI缓冲器可以减慢开关波形的上升和下降时间，并整形谐波电流和电压的频谱，以使系统更易符合规格标准。

DSP系统中的EMC和EMI的解决方案在任何高速数字电路设计中，处理噪音和电磁干扰(EMI)都是必然的挑战。

处理音视讯和通讯讯号的数字讯号处理(DSP)系统特别容易遭受这些干扰，设计时应该及早理清潜在的噪音和干扰源，并及早采取措施将这些干扰降到最小。

良好的规划将减少除错阶段中的大量时间和工作反复，可节省整体设计时间和成本。

如今，最快的DSP的内部频率速率高达数GHz，而发射和接收讯号的频率高达数百 MHz。

这些高速开关讯号将会产生大量的噪音和干扰，将影响系统性能并产生电平很高的EMI。

而DSP系统也变得更加复杂，如具有音视讯接口、LCD和无线通讯功能，以太网络和USB控制器、电源、振荡器、驱动控制以及其它各种电路，它们都将产生噪音，也都会受到相邻组件的影响。

音视讯系统中特别容易产生这些问题，因为噪音会引起微妙的性能衰减，但这几乎不会显露在离散的数据之中。

重点是要从设计开始就着手解决噪音和干扰问题。

许多设计第一次都没有通过联邦通讯委员会(FCC)的电磁兼容测试。

如果在早期设计中，在低噪音和低干扰设计方法上花费一些时间，就会减少后续阶段的重新设计成本和产品上市时间的延迟。

因此，从设计一开始，开发工程师就应该着眼于：1. 选用在动态负载条件下具有低开关噪音的电源；2. 将高速讯号线间的串扰降到最小；3. 高频和低频退耦；4. 具有最小传输线效应的优良讯号完整性；如果实现了这些目标，开发工程师就能有效避免噪音和EMI方面的缺陷。

噪音的影响及控制对于高速DSP而言，降低噪音是最重要的设计准则之一。

来自任何噪声源的过大噪音，都会导致随机逻辑和锁相环(PLL)失效，降低可靠性。

还会导致影响FCC认证测试的辐射干扰。

此外，除错一个噪音很大的系统是极端困难的；因此，要消除噪音──若能彻底消除的话──将要求在电路板设计中花费大量心血。

在音视讯系统中，即便是比较小的干扰，也会对最终产品的性能产生显著影响。

例如，音讯撷取和播放系统中，性能将取决于所用音讯编译码的质量、电源噪音、PCB布线质量、相邻电路间的串扰大小等。

新能源汽车电机控制器低emi扩频调制策略随着环保意识的增强和能源危机的日益严重，新能源汽车作为一种环保、节能的交通工具，受到了越来越多的关注和青睐。

而新能源汽车的核心技术之一就是电机控制器。

电机控制器作为新能源汽车的“大脑”，对于电机的控制和驱动起着至关重要的作用。

在电机控制器的设计中，低EMI扩频调制策略是一种重要的技术手段，可以有效降低电磁干扰，提高电机控制器的性能和稳定性。

首先，我们来了解一下什么是EMI。

EMI是电磁干扰的英文缩写，指的是电子设备之间相互干扰的现象。

在汽车电子系统中，电机控制器产生的电磁干扰会影响到其他电子设备的正常工作，甚至对人体健康造成危害。

因此，降低电机控制器的EMI是非常重要的。

低EMI扩频调制策略是一种有效的降低电机控制器EMI的技术手段。

扩频调制是一种通过频率扩展技术来传输信息的调制方式，它可以有效地降低信号的峰值功率，减小信号的带宽，从而降低电磁辐射。

在电机控制器中采用低EMI扩频调制策略，可以有效地降低电机控制器的电磁辐射，提高其抗干扰能力，保证电机控制器的稳定性和可靠性。

在实际的电机控制器设计中，低EMI扩频调制策略的实现主要包括以下几个方面：首先是信号调制。

在电机控制器中，采用扩频调制技术对控制信号进行调制，将原始的控制信号转换成扩频信号。

扩频信号的频率分布更加均匀，能量分布更加宽泛，可以有效地降低信号的峰值功率，减小信号的带宽，从而降低电磁辐射。

其次是滤波器设计。

在电机控制器中，通过设计合适的滤波器来对扩频信号进行滤波处理，去除掉不需要的高频成分，保留下需要的基带信号。

这样可以有效地降低信号的带宽，减小信号的峰值功率，降低电磁辐射。

另外，还需要对功率器件进行优化设计。

在电机控制器中，功率器件是产生电磁辐射的主要来源。

通过优化功率器件的设计，减小功率器件的开关速度和开关频率，可以有效地降低功率器件产生的电磁辐射，降低电机控制器的EMI。

最后，还需要对电路布局进行合理设计。

第二章扩频时钟技术第二章扩频时钟技术§２．１起源与发展历史扩频技术在相当长的一段时期内已经被广泛应用于通讯领域，但是直到最近十年，这项技术才被应用于其它领域。

比如为了降低电磁辐射干扰（ＥＭＩ）而采用扩频技术故意地在时钟发生器中引入抖动（ｒｉｆｌｅｒ）。

很多年前，在第二次世界大战前夕，当时的一位著名的好莱坞女演员ＨｅｄｙＬａｍｍａｒｒ（图２—１）利她的丈夫ＧｅｏｒｇｅＡｎｔｈｅ“——当时美国的一位先锋派作曲家，在一次晚餐中突然想到了一个有趣的方案可以在很远的距离控制武装鱼雷艇，并且通讯传输不会被敌人发现或者干扰。

他们很有先见地将这项发明申请了专利。

虽然直到１７年之后专利失效也没有将这个想法付诸实现，并且他们也没有从中得到一分钱好处。

但是这项发明的基本思想却成为了后来的扩频通讯技术的基础。

图２—１历史上第一个提出扩频概念的人ＨｅｄｙＬａｍｍａｒｒ和ＧｅｏｒｇｅＡｎｔｈｅｉｉ的发明让人感到更加不可思议的是，当时还没有发明数字电路，但是它却包含了一些关键的数字电路的概念。

虽然这两位扩频技术的先驱被人们忽略了多年，但是随着这项技术的不断应用，人们最终又发打频ｔｔ，ｔ９ｔ，技术对降低ＩＵ诎十扰们作』ＩＩ段Ｊ［０：现力法图２一１４所示为基于这种方法的扩频部分的一种实现框图。

Ｐ为每段折线上：所墩的点数，ｑ为用ＰＷＭ方式近似小数分频值ＩＩｔ的脉冲数。

ｄｊ利ｄ２分）ｊ０为所存线段上的点的垂直＾Ｕ距。

Ｎｂａｓｏ是不进行护频叫…．纠：路分频器的分频值。

ＮｄＪｖ是扩频时环路分频器的实际分频值。

扩频部分的仿真结果如图２一１５所示，环路分频器的Ｎ’值在￥１１－穹１；的阳个数字之间采用ＰＷＭ方式来回切换以达到近似一个小数的分频值。

图２—１５扩频时钟的仿真截图（以模拟方式显示的Ｎ值）虽然这种方法省去了查找表，并且可以较为精确地实现任意分频值。

但是由于ＰＷＭ方式实际上是一个数字量化的过程，必然存在量化误差。

而且带内误差信号所造成的噪声无法被ＰＬＬ滤除，因此对最终的扩频时钟性能会造成一定影响。

EMC-EMI之综合解决方案引言概述：电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）是当今电子设备开发中不可忽视的问题。

随着电子设备的不断发展和普及，电磁辐射和干扰问题也日益突出。

为了确保设备的正常运行和互相兼容，综合解决方案变得至关重要。

本文将介绍EMC-EMI 综合解决方案的五个部分，以及每个部分的详细内容。

一、电磁辐射控制1.1 电磁屏蔽材料的选择：选择合适的电磁屏蔽材料对于控制电磁辐射至关重要。

常见的电磁屏蔽材料包括金属板、导电涂层和电磁屏蔽膜等。

根据设备的具体需求和频率范围，选择适合的材料可以有效降低电磁辐射。

1.2 接地系统设计：良好的接地系统设计是控制电磁辐射的关键。

通过合理布置接地导线和接地板，可以有效地降低电磁辐射的水平。

在设计接地系统时，应考虑接地电阻、接地路径的长度和接地导线的截面积等因素。

1.3 电磁辐射测试：进行电磁辐射测试是评估设备电磁辐射水平的重要手段。

通过在实验室环境中进行电磁辐射测试，可以了解设备在不同频率下的辐射水平，并根据测试结果进行相应的改进和优化。

二、电磁干扰抑制2.1 滤波器的应用：滤波器是抑制电磁干扰的常用工具。

根据不同的频率范围和干扰源的特点，选择合适的滤波器可以有效地抑制电磁干扰。

常见的滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

2.2 电磁屏蔽技术：采用电磁屏蔽技术可以有效地抑制电磁干扰的传播。

通过在电路板上布置屏蔽罩、屏蔽盒或屏蔽层，可以阻止电磁波的传播和干扰其他设备。

2.3 地线的设计：合理的地线设计对于抑制电磁干扰非常重要。

通过采用星形接地或者分布式接地的方式，可以减少地线的电阻和电感，从而降低电磁干扰的水平。

三、电磁兼容性测试3.1 电磁兼容性测试标准：根据不同的应用领域和国家的要求，制定适用的电磁兼容性测试标准非常重要。

常见的标准包括CISPR、IEC和FCC等，根据标准进行测试可以评估设备的电磁兼容性。

3.2 辐射和传导测试：电磁兼容性测试包括辐射测试和传导测试。

EMI处理方法（精选5篇）第一篇：EMI处理方法技术应用-开关电源的EMI处理新方法关键字：技术应用开关电源 EMI 处理方法 2009-05-11一、开关电源EMI整改中，关于不同频段干扰原因及抑制办法。

1MHZ以内，以差模干扰为主。

①增大X电容量；②添加差模电感；③小功率电源可采用 PI 型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。

1MHZ-5MHZ，差模共模混合，采用输入端并联一系列 X 电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，①对于差模干扰超标可调整 X 电容量,添加差模电感器，调差模电感量；②对于共模干扰超标可添加共模电感,选用合理的电感量来抑制；③也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如 FR107 一对普通整流二极管1N4007。

5M以上，以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。

对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3 圈会对10MHZ 以上干扰有较大的衰减作用;可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔, 铜箔闭环.处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。

20-30MHZ，①对于一类产品可以采用调整对地Y2 电容量或改变Y2 电容位置；②调整一二次侧间的Y1 电容位置及参数值；③在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕组的排布。

④改变PCB LAYOUT；⑤输出线前面接一个双线并绕的小共模电感；⑥在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数；⑦在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；⑧在变压器的输入电压脚加一个小电容。

⑨可以用增大MOS驱动电阻.30-50MHZ，普遍是MOS管高速开通关断引起。

①可以用增大MOS驱动电阻；②RCD缓冲电路采用1N4007 慢管；③VCC供电电压用1N4007 慢管来解决；④或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；⑤在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；⑥在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；⑦在变压器的输入电压脚加一个小电容；⑧PCB心LAYOUT 时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；⑨变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。

採用擴展頻譜方法減少EMI問題電子產品的時脈頻率和信號速度的增加使EMI問題更加嚴重，而擴展頻譜的方法對信號進行調變，將信號能量擴展到一個較寬的頻率範圍內，有效地抑制了系統的EMI。

本文詳細闡述了該方法，並介紹了降低EMI的一般設計規則和技巧。

隨著PC和工作站時脈速度的進一步提高，電磁輻射干擾也在增強。

輻射干擾主要由基頻和低階諧波產生，而這些頻率為主要的無線電FM波段所覆蓋，所以會產生信號干擾。

為了規範無線通訊，相關管理機構嚴格限制PC以及任何可能使用時脈，並導致發射的電子設備所產生的電磁輻射。

諸如時脈、數據、地址和控制信號等，幾乎任何電子訊號的快速變化都會產生電磁輻射。

隨著人們對電子設備的性能需求越來越高，時脈速度也在不斷提高。

為了滿足越來越嚴格的建立時間和保持時間需求，信號的跳變變得越來越快。

(建立時間是指時脈信號上升之前，數據脈衝必須穩定建立的時間，而保持時間是指時脈建立之後數據脈衝必須維持穩定的時間。

)時脈信號通常不僅僅只連接到一個或者兩個元件上，而是分佈在整個印刷電路板上。

時脈線上的記憶體和其它負載的增加都會導致電磁輻射急劇增強。

EMI線性正比於電流、電流迴路的面積以及頻率的平方，即EMI＝kIAf2，其中I是電流，A是迴路面積，f是頻率，k是與電路板材料和其它因素有關的一個常數。

EMI輻射分兩種類型：差模輻射和共模輻射。

差模輻射是由PC附加卡和主板上信號線與地之間形成的電流迴路而產生的，該迴路實際上就是一個天線，對外可能產生超出FCC限制的EMI；共模輻射則是由局部地噪音注入到PC的I/O線或者電纜上而產生的。

這些電纜和PCB線通常都很長，因而也構成了可以產生輻射的天線。

一直以來，電磁屏蔽是降低EMI最普遍的方法，但是在某些情況下該方案並不可行，這促使設計工程師去探索更可行也更有效的方法來減少輻射，擴展頻譜的方法就是其中一種很有效的方法。

擴展頻譜擴展頻譜主要用於系統時脈。

對於當前400MHz的PC，由於高頻時脈需要採用特定的電磁輻射消減措施。

EMI不能过，软体解决方法主要有三种：
一：最简单有效方法：开展频
Realtek的展频设定值与实际值为一半的关系，即，当展频最高值为8实际频率的上下波动为4。

若DCLK=100M Hz, 展频开为8，即实际的DCLK频率跳变范围为4%,表现在测试DCLK波形上为+-2%的频率偏移
100M *(100-2)%<DCLK<100M*(100+2)%, 98M<DCLK<102M
注：数值8为Realtek推荐的最大展频，再往高的加，频率可能会不稳定，会有不可预知的后果。

Realtek的IC最高支持7.5%的展频(+-3.75%的频偏)，即设定为15
二：降Vid电压
在Vid能过的前提下，相应降低一点Vid的电压（降低辐射能量），可以过EMI
三：降Dclk
在Panel.h里面，对应有此机种的对应参数值，其中，Dclk与设定的Htotal值有关，Htotal有设定的最大值跟最小值，在不超过这个范围的前提下，相应降低设定的Htotal值可以过EMI。

============================================================ 三种对策任意一个都会对精密有影响，所以，在EMI可以过后，要安排精密重新测试
VID降低或增加，对某些TIMING的画质影响很大，FOS/兼容也要重测。

几种解决EMI问题的方法对策一：尽量减少每个回路的有效面积图1 回路电流产生的传导干扰传导干扰分差模干扰DI和共模干扰CI两种。

先来看看传导干扰是怎么产生的。

如图1所示，回路电流产生传导干扰。

这里面有好几个回路电流，我们可以把每个回路都看成是一个感应线圈，或变压器线圈的初、次级，当某个回路中有电流流过时，另外一个回路中就会产生感应电动势，从而产生干扰。

减少干扰的最有效方法就是尽量减少每个回路的有效面积。

对策二：屏蔽、减小各电流回路面积及带电导体的面积和长度图2 屏蔽、减小各电流回路面积及带电导体的面积和长度如图2 所示，e1、e2、e3、e4为磁场对回路感应产生的差模干扰信号；e5、e6、e7、e8为磁场对地回路感应产生的共模干扰信号。

共模信号的一端是整个线路板，另一端是大地。

线路板中的公共端不能算为接地，不要把公共端与外壳相接，除非机壳接大地，否则，公共端与外壳相接，会增大辐射天线的有效面积，共模辐射干扰更严重。

降低辐射干扰的方法，一个是屏蔽，另一个是减小各个电流回路的面积（磁场干扰），和带电导体的面积及长度（电场干扰）。

对策三：对变压器进行磁屏蔽、尽量减少每个电流回路的有效面积图3 变压器漏磁对回路产生的电磁感应如图3所示，在所有电磁感应干扰之中，变压器漏感产生的干扰是最严重的。

如果把变压器的漏感看成是变压器感应线圈的初级，则其它回路都可以看成是变压器的次级，因此，在变压器周围的回路中，都会被感应产生干扰信号。

减少干扰的方法，一方面是对变压器进行磁屏蔽，另一方面是尽量减少每个电流回路的有效面积。

对策四：用铜箔对变压器进行屏蔽图4 减少线路中的EMI如图4所示，对变压器屏蔽，主要是减小变压器漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰，以及对外产生电磁辐射干扰。

从原理上来说，非导磁材料对漏磁通是起不到直接屏蔽作用的，但铜箔是良导体，交变漏磁通穿过铜箔的时候会产生涡流，而涡流产生的磁场方向正好与漏磁通的方向相反，部分漏磁通就可以被抵消，因此，铜箔对磁通也可以起到很好的屏蔽作用。

DSP系统中的EMC和EMI的解决方案一、DSP系统中的EMC问题在DSP系统中，EMC问题主要表现为电磁发射和电磁抗扰。

电磁发射是指系统产生的电磁信号泄漏到周围环境中，可能对其他设备和系统产生干扰。

电磁抗扰是指外部电磁信号干扰系统内部，可能导致系统性能下降或失效。

为了解决DSP系统中的EMC问题，需要采取如下解决方案：1.合理的电路布局和屏蔽设计：合理的电路布局可以减少电磁信号在电路板上的传播路径，从而减少电磁辐射。

同时，采用适当的屏蔽材料和屏蔽设计，可以有效地防止外部电磁信号的干扰。

2.使用合适的滤波器：在电源线、信号线和数据线上使用合适的滤波器可以防止电源干扰和信号传输中的干扰。

例如，使用滤波器可以减少电源线上的纹波电压，从而减少电磁辐射。

3.地线设计：合理的地线设计可以减少回路参考电位差，从而减少电磁辐射和电磁抗扰。

在DSP系统中，应尽量减少接地回路的长度、宽度和面积，避免形成大回路。

4.合理的阻抗匹配和屏蔽接地：在接口电路设计中，应注意阻抗匹配，避免信号反射引起的电磁辐射。

同时，采用合适的屏蔽接地可以减少信号的传输损耗和干扰。

5.合理的电源设计：在电源线路设计中，应采取合适的电源滤波电路和稳压电路，以减少电源干扰和纹波电压。

二、DSP系统中的EMI问题EMI问题是指外部电磁信号对DSP系统产生的干扰。

为了解决DSP系统中的EMI问题，需要采取如下解决方案：1.合理的信号线布局和屏蔽设计：合理布局信号线可以减少信号和干扰源之间的距离和耦合。

采用合适的屏蔽材料和屏蔽设计，可以防止外部电磁信号对信号线的干扰。

2.合理的地线设计：合理的地线设计可以降低信号线和干扰源之间的串扰。

在DSP系统中，应尽量将信号线和地线分离，并采取合适的地线引出和接地方式，以减少串扰。

3.合理的滤波器设计：在输入输出接口处使用合适的滤波器可以减少外部干扰信号的传播和干扰。

例如，使用低通滤波器可以滤除高频噪声和干扰。

4.合适的屏蔽措施：在输入输出接口处采取合适的屏蔽措施可以减少外部干扰信号的传播和干扰。

电磁辐射 (EMR)、电磁干扰 (EMI) 和电磁兼容性 (EMC) 是涉及来自带电粒子的能量以及可能干扰电路性能和信号传输的相关磁场的术语。

随着无线通信的激增，通信装置不计其数，再加上越来越多的通信方法 (包括蜂窝、Wi-Fi、卫星、GPS 等) 使用的频谱越来越多 (有些频带相互重叠)，电磁干扰成了客观存在的事实。

为了减轻此影响，许多政府机构和监管组织对通信装置、设备和仪器可发射的辐射量设定了限制。

这类规范的示例之一是 CISPR 16-1-3，它涉及无线电干扰和抗扰度测量设备和测量方法。

根据其特征，电磁干扰可分为传导干扰 (通过电源传输) 或辐射干扰 (通过空气传输)。

开关电源会产生两种类型的干扰。

ADI 公司为减少传导干扰和辐射干扰实施的一项技术是扩频频率调制 (SSFM)。

该技术用于我们一些基于电感和电容的开关电源、硅振荡器和 LED 驱动器，将噪声扩展到更宽的频带上，从而降低特定频率下的峰值噪声和平均值噪声。

SSFM 不允许发射能量在任何接收器的频带中停留过长时间，从而改善了EMI。

有效 SSFM的关键决定因素是频率扩展量和调制速率。

对于开关稳压器应用来说，典型扩展量为 ±10%，最佳调制速率取决于调制方式。

SSFM 可采用各种频率扩展方法，例如使用正弦波或三角波调制时钟频率。

调制方法大多数开关稳压器都会呈现与频率相关的纹波：开关频率越低则纹波越多，开关频率越高则纹波越少。

因此，如果对开关时钟进行频率调制，则开关稳压器的纹波将呈现幅度调制。

如果时钟的调制信号是周期性的 (例如正弦波或三角波)，则将呈现周期性的纹波调制，而且在调制频率上存在一个明显的频谱分量 (图 1)。

图 1.由时钟的正弦波频率调制引起的开关稳压器纹波图解。

由于调制频率远低于开关稳压器的时钟频率，因此可能难以滤除。

由于下游电路中的电源噪声耦合或有限的电源抑制，这可能导致可听音或明显的伪像等问题。

伪随机频率调制能够消除这种周期性纹波。

EMI类型与解决方法所谓EMC（Electromagnetic Compatibility；电磁共容）实际上包含EMI（Electromagnetic Interference；电磁干扰）及EMS（Electromagnetic Sensibility；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周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回路（Switching Power Supply Circuit）、振荡器（Crystal）和各类时钟信号（Clock Signal），而根据传导模式不同，EMI可分为接触传导（Conducted Emission）和幅射传导（Radiated Emission）两类。

接触传导是由电源供应回路所形成的电磁波噪声，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噪声干扰，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DeCap by pass to Ground, 把噪声导入大地。

3. 用遮蔽隔离（Shielding）的方式把电磁波包覆在遮蔽罩内。

4. 尽量将PCB的地面积扩张。

5. 产品内部尽量少使用排线或实体线。

6. 产品内部的实体线尽量做成绞线以抑制噪声幅射，同时在排线的I/O端加上DeCap。

7. 在差模信号线的始端或末端加上共模滤波器（Common Mode Filter）。

13Vol.29 No.1以往的EMI 解决方案都是如图1（a）所示那样，采用加入扼流圈、屏蔽罩等抑制干扰组件的方式来实现。

但是，伴随着电子产品的高性能化和多功能化，电路的工作频率不断升高，采用以往的EMI 解决方案达不到要求的案例也越来越常见。

因此，SSCG 作为高效的EMI 解决方案而广受关注。

在图1（b）所示的使用案例中， SSCG 被设置在ASIC 或CPU 的时钟输入端与时钟源（晶振等）之间。

如果用一句话来概括，SSCG 就是一种EMI 抑制元器件，它让时钟慢慢地一点点地变化来分散输出时钟的能量。

其原理类似于图2所示的例子，让水压（频谱能量）一定的水从一个小孔（固定频率）中喷出，这和让它从淋浴喷头的多个小孔（分散频率）中喷出的效果是不同的。

后者的水压得到了分散，水的喷出力度（辐射噪声）会变小很多。

EMI抑制效果显著SSCG不仅对时钟振荡频率（基波）有抑制作用，对高次谐波的峰值也有抑制作用。

此外，如果把SSCG作为ASIC或CPU的时钟源，SSCG不仅对ASIC或CPU自采用扩频技术的EMI 解决方案作为EMI 解决方案，扩频时钟发生器（SSCG）正在受到业界的关注。

SSCG 不仅具有高度的电磁干扰（EMI）抑制效果，还有助于产品的小型化并能有效缩短开发时间。

富士通的SSCG 采用自主研发的数控技术实现了对时钟频率的理想控制，取得了很好的EMI 抑制效果。

* SSCG ：Spread Spectrum Clock GeneratorTECHNICAL ANALYSIS前 言图2 SSCG 减轻EMI 的示意图SSCG的效果SSCG＝OFFSSCG＝ON何谓SSCG图1 以往的EMI 解决方案及SSCG 使用案例14Vol.29 No.1身的EMI辐射噪声有抑制作用，对ASIC 或CPU的输出信号也有效，从而抑制整个系统的EMI。

图3所示为SSCG输出的基波和高次谐波的频谱波形。

小型化使用S S C G可以大幅降低无用的辐射，从而减少旁路电容、扼流圈、磁珠以及屏蔽罩等其他抑制干扰组件的使用，有助于实现产品的小型化。

扩频降低EMI的DC/DC稳压器电路设计
引言
在密集排列的系统电路板上，开关模式DC/DC 稳压器具有较低的热耗散。

然而，电流的快速切换、定义不完备的布局、电感器等组件的放置和选择使组成的电路有可能成为主要的EMI(电磁干扰)源。

此外，当多个DC/DC 开关模式稳压器并联潜在的干扰和噪声问题可能恶化。

如果所有组件都在类似的频率工作(切换)，能量都集中在一个频率上。

这种能量的存在可能成为一个隐忧，尤其是当PC 板上其余的IC 及其它系统电路板互相靠得很近，易受这种辐射能量的影响时。

一种解决方案是，将这种能量扩展到很多频率，而不是集中在一个频率，从而降低其幅度和强度。

这种方案采用了一个扩展频谱频率调制(SSFM)时钟。

运用扩频方法来降低EMI，旨在使时钟保持运动状态。

稳固时钟是一个供相邻器件和符合性测试设备进行锁定的简易目标，并为它们提供在固定时钟频率或其谐波上累积发射信号能量所需的时间。

此外，一种特殊的模块化DC/DC 开关模式稳压器系统
可为密集排列的电路板提供大功率、低热量以及低EMI 电源解决方案。

使用在一个基片上的模块化和预组装DC/DC 开关模式稳压器电路的好处是，通过恰
当地接地和最大限度地缩短电流环路，同时在一个宽开关频率范围内工作来优化布局，并实现锁相环功能。

就最好结果而言，这类器件应该在一个小的封装中包含所有需要的组件，例如电感器、DC/DC 稳压器、MOSFET 和补偿电路。

一种利用微型模块(&micro;Module) DC/DC 开关稳压器(即完整的DC/DC 开关稳压器系统级封装)的新技术可实现具低EMI、低输出及输入纹波电流的大电流模块化负载点稳压器。

EMC-EMI之综合解决方案EMC（Electromagnetic Compatibility）和EMI（Electromagnetic Interference）是电磁兼容性和电磁干扰的两个重要概念。

在现代电子设备和系统中，EMC和EMI问题越来越受到重视，因为电磁干扰会影响设备的正常工作，甚至会导致设备损坏。

因此，为了解决EMC和EMI问题，需要综合的解决方案。

一、电磁兼容性（EMC）问题1.1 电磁兼容性测试：通过电磁兼容性测试可以评估设备在电磁环境中的性能，包括传导和辐射干扰。

1.2 电磁兼容性设计：在设计阶段考虑电磁兼容性可以减少后期干扰问题的发生，包括布线设计、地线设计等。

1.3 电磁兼容性标准：遵循国际和国内的电磁兼容性标准可以确保设备在市场上的合规性，如CISPR、IEC等标准。

二、电磁干扰（EMI）问题2.1 电磁干扰源：识别和消除电磁干扰源是解决EMI问题的第一步，包括电源、信号线、开关电源等。

2.2 电磁屏蔽：采用合适的电磁屏蔽材料和技术可以有效减少电磁干扰的影响，如金属外壳、铁氧体材料等。

2.3 滤波器设计：在电路设计中加入滤波器可以减少电磁噪声的传播，提高系统的抗干扰能力。

三、综合解决方案3.1 综合测试：通过综合的EMC测试可以全面评估设备的电磁兼容性和抗干扰能力，及时发现和解决问题。

3.2 专业咨询：寻求专业的EMC工程师的建议和咨询可以匡助解决复杂的EMC和EMI问题，提高设备的性能。

3.3 持续改进：定期对设备进行EMC测试和评估，并不断改进设计和技术可以确保设备在不断变化的电磁环境中保持稳定性。

四、应用案例4.1 工业控制设备：在工业控制设备中，EMC和EMI问题尤其重要，因为设备的稳定性直接影响生产效率。

4.2 医疗设备：医疗设备对电磁干扰的敏感度较高，需要采用专业的EMC解决方案确保设备的安全和可靠性。

4.3 通信设备：在通信设备中，EMC和EMI问题会影响信号传输的质量，需要采取合适的措施保证通信质量。

环测威官网：/文章探讨了扩频频率抖动技术，以减少从SMPS EMI噪声。

在扩频频率抖动技术中，开关频率在关于标称值的有限范围内扫描。

可以使用经典频率调制理论来解释该技术。

让我们回顾一下FM调制的一些基础知识，首先是时域，然后是频域。

FM调制教程频率调制- 时域信号考虑未调制的载波（1）注意，（1）中的相位φ是常数。

该波的（角度）频率定义为（2）请注意，此频率是恒定的。

现在考虑形式的正弦曲线（3）注意，现在相位θ（t）是时间的函数。

产生的波形称为角度调制信号。

当相位与调制信号成正比时，m（t）：（4）产生的信号称为相位调制（PM）信号。

当相位θ（t）与调制信号的积分成比例时环测威官网：/（5）产生的信号称为调频（FM）信号。

设s（t）由式（1）表示。

（3），在哪里（6）s（t）的瞬时频率（以赫兹为单位）定义为（7）要么（8）使用Eq。

（5），对于FM调制的情况，我们得到瞬时频率为（9）要么（10）环测威官网：/这就是调用这种信令频率调制的原因- 瞬时频率以与调制信号m（t）成正比的方式围绕分配的载波频率f c变化。

调制波形可以是正弦波，三角波，指数波，对称波，非对称波，线性波，非线性波等。

图1显示了具有正弦调制的FM调制信号。

图1：具有正弦调制的FM调制信号瞬时频率和载波频率之间的差异称为频率偏差f d（t），并且等于（11）环测威官网：/峰值频率偏差是（12）对于FM信号，峰值频率偏差与峰值调制电压有关（13）如图2所示。

图2：正弦调制信号和相应FM信号的瞬时频率环测威官网：/的频率调制指数由下式给出（14）其中ΔF是峰值频率偏差，BW是调制信号的带宽。

对于正弦调制的情况，BW仅仅是正弦波的频率f m，并且频率调制指数变为（15）频率调制- 频域光谱SMPS发射相对于开关频率是周期性的。

发射中心处于开关频率及其谐波。

通过调制开关频率，创建了边带，并且扩大了发射光谱。

功率分布在散布在许多边带频率周围的较小片段中。

利用扩频转换技术改善开关电源转换器中的EMI电源中的EMI高频开关式脉冲宽度调制(PWM)AC/DC和DC/DC电源转换器因其效率高、体积小，现已成为大部分系统的首选电源。

可是，这类转换器也有一个不足之处：它会在开关频率和谐振频率下产生传导性和辐射性的电磁干扰(EMI)。

假如不滤除EMI电流和电压，那它们便会损害到转换器的电源并干扰使用同一个电源的其他设备。

辐射性EMI会影响和干扰正在附近工作的设备。

很多时候，EMI的影响导致转换器违反FCC和CISPR等订立的规范。

本文将探讨目前常用的减弱EMI的解决方案，然后介绍应用日趋增长的扩频技术。

固定频率开关和EMI在大多数的设计中，PWM转换器在一固定的频率下进行开关。

这么设计有若干优点，其中一个优点就是传导性EMI衰减输入滤波器的设计比起可变频率系统的衰减输入滤波器的设计要更容易些。

因为滤波器组件无论在任何的操作条件下都可在清晰定义的频率下处理电流。

然而，转换器的输入电流仍然可使它违反传导性EMI的限制。

要清楚理解这个问题，请考虑此外，由于电压和电流波形在开关频率下的边缘很尖锐，因此电源将会在开关频率fs和其谐波时放射出电磁能量。

这些辐射性放射(即使是从一个低瓦电源放射出来)可损害包含有灵敏电路的小型电子系统，使在附近的电路发生故障。

减弱EMI的几种常规技术这里有几种方法可减弱EMI的影响。

对于传导性EMI来说，开关电流必须经输入电容和输入EMI滤波器进行低通滤波，使它们可在到达电源时被大幅衰减。

可是，这种过滤并不彻底，而且经常会遗留一定程度的开关电流使得系统不能通过传导性的EMI测试。

使用在MOSFET和二极管电源开关中的辐射性EMI缓冲器可以减慢开关波形的上。