當(dāng)一堆電子元件聚在一起參加聚會(huì)時(shí)，可能會(huì)很吵。如果您想要一個(gè)更安靜的聚會(huì)，沒有一個(gè)組件的行為干擾另一個(gè)組件的行為怎么辦？然后，您需要在電源設(shè)計(jì)中管理電磁干擾 （EMI）。最好盡早這樣做 - 等待的時(shí)間越晚，EMI緩解變得更具挑戰(zhàn)性和成本。畢竟，您不想冒險(xiǎn)進(jìn)行全面的電源重新設(shè)計(jì)，是嗎？

當(dāng)您打開攪拌機(jī)時(shí)收音機(jī)發(fā)出的失真聲音，當(dāng)一架低空飛行的飛機(jī)從頭頂飛過時(shí)模擬電視屏幕上的線條，微波爐對(duì)WiFi信號(hào)的影響 - 這些都是我們在日常生活中遇到的EMI的例子。EMI破壞設(shè)備運(yùn)行的程度從煩人到破壞性不等，具體取決于受影響電路的設(shè)計(jì)應(yīng)用（例如，電視與自動(dòng)化工廠內(nèi)的可編程邏輯控制器）。這就是為什么有監(jiān)管機(jī)構(gòu)規(guī)定管理電子設(shè)備性能的EMI標(biāo)準(zhǔn)的原因。

數(shù)字電子設(shè)備電磁兼容性的兩個(gè)關(guān)鍵且相當(dāng)相似的標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的CISPR 22（由CISPR：國際無線電干擾特別委員會(huì)維護(hù)）和美國的FCC Part 15（由聯(lián)邦通信委員會(huì)維護(hù)）。在這篇博文的其余部分，我將提到CISPR 22。

實(shí)現(xiàn)一次性 EMI 成功

每個(gè)系統(tǒng)工程師都希望實(shí)現(xiàn)一次通過EMI的成功。通過精心規(guī)劃的電源解決方案，這是可能的。什么是精心規(guī)劃的電源解決方案？適當(dāng)?shù)?a href="http://www.xsypw.cn/tags/濾波器/" target="_blank">濾波器、低 EMI 元件、低 EMI 電源穩(wěn)壓器 IC 和/或低 EMI 功率模塊以及良好的 PCB 布局和屏蔽技術(shù)都是組合的一部分。

CISPR 22 EMI規(guī)范（在歐洲通常稱為EN 55022）涵蓋：

B類：用于家庭環(huán)境并符合CISPR 22 B類排放要求的設(shè)備，裝置和裝置

A類：不符合CISPR 22 B類排放要求，但符合不太嚴(yán)格的CISPR 22 A類排放要求的設(shè)備，裝置和裝置。A類設(shè)備應(yīng)具有以下警告：“這是A類產(chǎn)品。在家庭環(huán)境中，本產(chǎn)品可能會(huì)造成無線電干擾，在這種情況下，用戶可能需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?/p>

EMI 測試評(píng)估傳導(dǎo)和輻射發(fā)射。傳導(dǎo)發(fā)射測試在150kHz-30MHz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行，而輻射發(fā)射測試在更高的30MHz-1GHz射頻范圍內(nèi)進(jìn)行。

現(xiàn)在，作為一個(gè)用例，讓我們來看看開關(guān)電源以及如何減輕其噪聲源。這些類型的電源會(huì)產(chǎn)生電磁能量和噪聲（傳導(dǎo)和輻射），并且還會(huì)受到來自外部侵略者的電磁噪聲的影響。傳導(dǎo)輻射主要由轉(zhuǎn)換器輸入端快速變化的電流形狀（di/dt）驅(qū)動(dòng)。輻射EMI是快速變化的磁場（由電路的電流環(huán)路產(chǎn)生），高頻含量為30MHz及以上。如果沒有適當(dāng)?shù)臑V波或屏蔽，這些磁場的變化可能會(huì)耦合到附近的其他電路和/或設(shè)備中，從而觸發(fā)輻射EMI效應(yīng)。

最小化 EMI 的常用方法

最小化EMI的常用技術(shù)包括線路濾波、電源設(shè)計(jì)、正確的PCB布局和屏蔽。采用線路濾波方法，在輸入源和電源轉(zhuǎn)換器之間放置一個(gè)π濾波器可降低電源轉(zhuǎn)換器的傳導(dǎo)輻射。至于電源設(shè)計(jì)，在降壓轉(zhuǎn)換器中，輸入端的快速di/dt電流邊沿會(huì)在穩(wěn)壓傳導(dǎo)范圍內(nèi)產(chǎn)生高頻諧波EMI。如果保持這些電流環(huán)路的面積較小，則將磁場強(qiáng)度降至最低。如果減慢這些邊沿，則會(huì)降低開關(guān)穩(wěn)壓器的高頻諧波含量;然而，由于能源浪費(fèi)，緩慢的轉(zhuǎn)換會(huì)影響調(diào)節(jié)器的效率。在連續(xù)導(dǎo)通模式下運(yùn)行的升壓轉(zhuǎn)換器的行為不同。這里，升壓轉(zhuǎn)換器的輸入端傳導(dǎo)EMI分量較少，因?yàn)檩斎腚娏鞅冉祲恨D(zhuǎn)換器的輸入電流更連續(xù)。從PCB布局的角度來看，有各種最佳實(shí)踐需要考慮，以最小化EMI噪聲源，包括最小化高di/dt電流環(huán)路和使用法拉第屏蔽。通過采用良好的PCB布局方法，您可以滿足EMI標(biāo)準(zhǔn)，而不會(huì)因減慢開關(guān)邊沿而損害電源轉(zhuǎn)換器的效率。使用低EMI的功率元件（如電感器）、功率穩(wěn)壓器和電源模塊也會(huì)產(chǎn)生積極影響。Maxim的喜馬拉雅穩(wěn)壓器和喜馬拉雅電源模塊系列采用低EMI功率電感，采用良好的PCB布局設(shè)計(jì)。使用這些喜馬拉雅解決方案時(shí)，您無需擔(dān)心合規(guī)性，因?yàn)镸axim已經(jīng)完成了IC、模塊和示例參考布局的所有工作，因此您可以以最佳成本通過CISPR 22（EN 55022）。

審核編輯：郭婷