EMC電源知識(shí)
開關(guān)電源電磁標(biāo)準(zhǔn)及其抑制 一、引言電磁兼容性(EMC)是指電子設(shè)備或系統(tǒng)在規(guī)定的電磁環(huán)境電平下不因電磁干擾而降低性能指標(biāo),同時(shí)它們本身產(chǎn)生的電磁輻射不大于規(guī)定的極限電平,不影響其它電子設(shè)備或系統(tǒng)的正常運(yùn)行,并達(dá)到設(shè)備與設(shè)備、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間互不干擾、共同可靠地工作的目的 。世界各國都相應(yīng)制定了自己的EMC標(biāo)準(zhǔn) 。比如國際電工委員會(huì)的1EC61000及(C1SPR系列標(biāo)準(zhǔn)、歐洲共同體的FN系列標(biāo)準(zhǔn)、美國聯(lián)邦通信委的FCC系列標(biāo)準(zhǔn)和我國現(xiàn)行的GT3/T13926系列EMC標(biāo)準(zhǔn)等 。隨著國際電磁兼容法規(guī)的日益嚴(yán)格,產(chǎn)品的電磁兼容性能越來越受到重視 。開關(guān)電源作為一種電源設(shè)備,其應(yīng)用越來越廣泛 。隨著電力電子器件的不斷更新?lián)Q代,開關(guān)電源的開關(guān)頻率及開關(guān)速度不斷提高,但開關(guān)的快速通斷,引起電壓和電流的快速變化 。這些瞬變的電壓和電流,通過電源線路、寄生參數(shù)和雜散的電磁場耦合,會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾 。二、開關(guān)電源的干擾源分析開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾(EMI),按耦合通道來分,可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾;按噪聲干擾源種類來分可分為尖峰干擾和諧波干擾 。開關(guān)電源在工作過程中所產(chǎn)生的浪涌電流和尖峰電壓就形成了干擾源,工頻整流濾波使用的大電容充電放電、開關(guān)管高頻工作時(shí)的電壓切換以及輸出整流二極管的反向恢復(fù)電流都是這類干擾源 。三、電磁干擾的抑制措施電磁干擾由三個(gè)基本要素組合而產(chǎn)生:電磁干擾源;對該干擾能量敏感的設(shè)備;將電磁干擾源傳輸?shù)矫舾性O(shè)備的媒介即傳輸通道或藕合途徑 。對開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾所采取的抑制措施,主要從兩個(gè)方而考慮:一是減小干擾源的干擾強(qiáng)度;一是切斷干擾傳播途徑 。常用的抗干擾措施包括電路的隔離、屏蔽、接地、加裝EMI濾波器以及PCB板的合理布局與布線 。1.電路的隔離在開關(guān)電源中,電路的隔離主要有:模擬電路的隔離、數(shù)字電路的隔離、數(shù)字電路與模擬電路之間的隔離 。主要目的是通過隔離元器件把噪聲干擾的路徑切斷,從而達(dá)到抑制噪聲干擾的效果 。對于開關(guān)電源的模擬信號(hào)控制系統(tǒng)的隔離,交流信號(hào)一般采用變壓器隔離,直流信號(hào)一般采用線性隔離器(如線性光電耦器)隔離 。數(shù)字電路的隔離主要有:脈沖變壓器隔離、光電耦合器隔離等 。其中數(shù)字量輸入隔離方式主要采用脈沖變壓器隔離、光電耦合器隔離;而數(shù)字量輸出隔離方式主要采用光電耦合器隔離、高頻變壓器隔離 。2. 屏蔽屏蔽一般分為兩類,一類是靜電屏蔽,主要用于防止靜電場和恒定磁場的影響;另一類是電磁屏蔽,主要用于防止交變電場、交變磁場以及交變電磁場的影響 。屏蔽是抑制開關(guān)電源輻射干擾的有效方法 。可以用導(dǎo)電良好的材料對電場屏蔽,而用導(dǎo)磁率高的材料對磁場屏蔽 。3.接地為防止各種電路在工作中產(chǎn)生互相干擾,使之能相互兼容地工作,根據(jù)電路的性質(zhì),將工作接地分為不同的種類 。比如直流地、交流地、數(shù)字地、模擬地、信號(hào)地、功率地、電源地等 。在電路的設(shè)計(jì)中,應(yīng)將交流電源地與直流電源地分開,模擬電路與數(shù)字電路的電源地分開,功率地與弱電地分開 。4. 加裝EMI濾波器電源濾波器安裝在電源線與電子設(shè)備之間,用于抑制電源線引出的傳導(dǎo)干擾,又可以降低從電網(wǎng)引入的傳導(dǎo)干擾,對提高設(shè)備的可靠性有重要的作用 。開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾以傳導(dǎo)干擾為主,而傳導(dǎo)干擾又分差模騷擾和共模干擾兩種 。構(gòu)成開關(guān)電源EMI濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)如圖1所示 。該濾波器由共模扼流圈L、差模電容Cx和共模電容Cy組成 。共模扼流圈L由兩個(gè)繞在同一個(gè)高磁導(dǎo)率磁芯上的繞組構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)使差模電流產(chǎn)生的磁通相互抵消 。這種結(jié)構(gòu)以較小體積獲得較大的電感值,并且不用擔(dān)心由于工作電流導(dǎo)致飽和 。每個(gè)繞組與電容Cy分別組成L-E和N-E兩對獨(dú)立端口的低通濾波器,形成共模濾波網(wǎng)絡(luò),用來抑制電源線上存在的共模干擾 。至于共模扼流圈L、差模電容Cx和共模電容Cy的取值大小,應(yīng)盡量做到濾波器的諧振頻率低于開關(guān)電源的工作頻率,這樣可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)頻段的濾波 。圖1 開關(guān)電源EMI濾波器5.PCB板的合理布局與布線開關(guān)電源的輻射干擾與電流通路中的電流大小,通路的環(huán)路面積,以及電流頻率的平方等三者的乘積成正比,即輻射干擾E∝I·A·f 2 。運(yùn)用這一關(guān)系的前提是通路尺寸遠(yuǎn)小于頻率的波長 。上述關(guān)系式表明減小通路面積是減小輻射騷擾的關(guān)鍵,這是說開關(guān)電源的元器件要彼此緊密排列 。在初級電路中,要求輸入端電容、晶體管和變壓器彼此靠近,且布線緊湊;在次級電路中,要求二極管、變壓器和輸出端電容彼此貼近 。在印制板上,將正負(fù)載流導(dǎo)線分別布在印制板的兩面,并設(shè)法使兩個(gè)載流導(dǎo)體彼此間保持平行,因?yàn)槠叫芯o靠的正負(fù)載流導(dǎo)體所產(chǎn)生的外部磁場是趨向于相互抵消的 。四、結(jié)束語要提高開關(guān)頻率,提高開關(guān)電源產(chǎn)品的質(zhì)量,電磁兼容性是不容忽視的問題 。產(chǎn)生開關(guān)電源電磁干擾的因素還很多,抑制電磁干擾還有大量的工作 。只有在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮電磁兼容問題,才能使開關(guān)電源得到更普遍的應(yīng)用 。
小弟初學(xué)PCB設(shè)計(jì),望哪位大哥指點(diǎn)一下,給講一下EMC EMI的知識(shí)
這知識(shí)你要在這講是講不完也講不清楚的,還是多網(wǎng)上看看資料,圖書館翻翻相關(guān)的書籍,問問身邊了解的朋友吧
祝你順利
EMC工程師的職業(yè)規(guī)劃有沒有清晰的思路?
只有進(jìn)實(shí)驗(yàn)室了吧
我去面試,很多地方問我EMC,這是什么,用到些什么知識(shí)?
基本上合回答的一個(gè)人一樣
EMC的核心在于解EMI(RE,CE)還有EMS
具體的理解還要到工作中
要先會(huì)儀器操作,閱讀法規(guī)
知道有什么法規(guī)
現(xiàn)在的話基本上產(chǎn)品出到歐盟就是CE
美國就是FCC
中國的就是大家常見的CCC
..........還有很多
每個(gè)國家都有規(guī)定
這相當(dāng)于你學(xué)數(shù)學(xué)時(shí)候?qū)W的 ,-,*,/
最頂級的EMC工程師就是會(huì)做應(yīng)用題
要熟悉自己公司的產(chǎn)品
能看懂電路圖,PCB板
知道你的產(chǎn)品對應(yīng)的頻點(diǎn)是從你板子的哪個(gè)模塊出來的...這是基礎(chǔ)
通過怎么樣D-BUG 來讓其滿足法規(guī)要求(或者客戶要求-客戶一般要求更嚴(yán)格 under 4db之類的)
多以說對于你一個(gè)沒接觸過這方面東西的人
要說用到的知識(shí) 就只要知道基本電路圖,料件的性能 之類的就可以
面試的人也不會(huì)問得很深
EMS包括了ESD(靜電放電)模仿人體帶電對設(shè)備進(jìn)行騷擾,
EFT(電快速脈沖變頻)模仿開關(guān)工作
DIP(電壓跌落 暫降)模仿短時(shí)斷電情況
surge(雷擊)模仿打雷
RS,CS,功頻磁場
總之EMS就是外界對設(shè)備的干擾
EMI就是設(shè)備對周圍設(shè)備的電磁干擾,包括輻射和傳導(dǎo)
一個(gè)是被干擾 一個(gè)是干擾別人
我不知道你聽懂否
一句話隔行如隔山
我現(xiàn)在和我以前的同學(xué)聊這個(gè)別人已經(jīng)聽不懂了(我才工作了三個(gè)月不到...)
你好,看到你回答的關(guān)于EMC方面的知識(shí),想索求關(guān)于EMC方面的電子版資料,2228970688,謝謝啦!
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