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首先回顾EMC基础(一)和EMC基础(二)的内容:
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高速信号的定义点在于信号上升沿和下降沿,跟频率没有直接关系;
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增加信号占空比可以增加基频分量幅值,不会明显增加谐波分量幅值,占空比由50%改到其他数值,会增加偶次谐波分量;
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上升沿和下降沿速度减慢,可以降低高次谐波分量;
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对于容性耦合,噪声耦合到被干扰源的电压U1可以简单定义为wCUR,w对应信号频率,c对应干扰源与被干扰源之间的耦合电容,U对应干扰源的干扰电压,R对应被干扰源的接地电阻;对应感性耦合,噪声耦合到被干扰源的电压U1可以简单定义为wMI,w为信号频率,M为互感,I为干扰源的电流。
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差模干扰辐射能量近似等于I*f*f*s/d(该公式应该也适用于磁回路耦合自身产生的能量),共模干扰辐射能量近似等于i*f*l/d;
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开关电源的三个典型回路面积都要做到最小,还要注意差模和共模干扰的转换。
这部分看下EMC基础(三)
首先对于产品开关而言,越早开始EMC设计,其成本越低。
可以看出随着开发进程的推进,可以使用的降噪技术和手段越来越有限,成本也越来越高。
EMC对策大体步骤如下:
1.)步骤1:把握开关波形的频率成分
需要确认开关频率、上升/下降、过冲/下冲、振铃等与基波同时产生的不同现象的频率成分。这有助于根据希望解决的目标噪声的频率来确定不同的对策方法和相应部件,如果选择不当,效果则可能不理想。
2.)步骤2:把握噪声产生源与传导路径
确认所产生的开关噪声是从哪一路径传导到一次侧或二次侧的。降噪对策需要在噪声的传导路径实施。而且,必须对所有的传导路径采取对策。哪怕忽略了一处传导路径,对策也是不完全的。
干扰路径个人认为是重点中的重点,可以知道路径有哪些,怎么应对不同的耦合方式,才能找到解决问题的方法;
3.)加强接地设计
降噪对策的最后一步是增加降噪部件,但在此之前应该先探讨加强PCB(印刷电路板)的接地设计。出色的接地设计不仅可降低噪声,还是提升性能和稳定性的重要环节。通过加强接地设计,可降低环路的阻抗。另外,还可有效提升滤波器的效果
接地的目的在于,第一是给产品提供一个公共GND,第二个是增强产品抗干扰能力,第三是降低产品对外的EMI,提升整体的EMC性能,典型的案例就是增加PCB叠层解决很多疑难杂症。
4.)增加滤波器等降噪部件
最后是根据噪声的种类和性质,探讨相应的降噪对策部件并在电路中添加相应部件,比如通过滤波器来滤除、通过电容器来旁路滤除、通过芯片磁珠等的电阻成分来吸收噪声等。滤波器、旁路电容的效果如步骤3所述,会受接地设计好坏的影响,所以请务必先加强接地设计。
后面的内容将重点从电容,电感,磁珠等元器件讲述其在EMC中的应用。