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不了解干扰特性和阻抗特性?那么EMI滤波器设计就不完美了!

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随着电子技术的发展,电磁兼容性问题成为电路设计工程师极为关注和棘手的问题。 根据多年的工程经验,大家普遍认为电磁兼容性标准中最重要的也是最难解决的两个项目就是传导发射和辐射发射。为了满足传导发射限制的要求,通常使用电磁干扰(EMI)滤波器来抑制电子产品产生的传导噪声。但是怎么选择一个现有的滤波器或者设计一个能满足需要的滤波器?工程师表现得很盲目,只有凭借经验作尝试。首先根据经验使用一个滤波器,如果不能满足要求再重新修改设计或者换另一个新的滤波器。因此,要找到一个合适的EMI滤波器就成为一个费时且高成本的任务。

<strong>电子系统产生的干扰特性</strong>

解决问题首先要了解电子系统产生的总干扰情况,需要抑制多少干扰电压才能满足标准要求?共模干扰是多少,差模干扰是多少?只有明确了这些干扰特性我们才能根据实际的需要提出要求。

从被测物体的电流路径来看,干扰信号回流路径可能通过地线,或者通过其它电网,如图1所示。通过地线的干扰电流在电源网上产生同相位的共模干扰电压。通过其它线在两根电源线上产生反相的差模干扰电压。干扰电流的路径如图2所示。

【视频】新推隔离电源转换器“四大金刚”,帮助工程师扫除EMI“魔障”

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ADI 推出的新一代增强隔离式电源转换器——ADuM5020/6020和ADuM5028/6028系列,使系统满足EN55022/CISPR 22 B类电磁干扰(EMI)标准的需求,为器件级低辐射树立新的标准。

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新一代增强隔离式电源转换器无需在应用层面使用高成本的EMI抑制技术,并且可简化EMI认证流程,降低设计成本和缩短设计时间。

宽输入电压范围、低 EMI、小占板面积……哪个是您设计的痛点?

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Power by Linear™ 高性能模拟 IC 可以提供无与伦比的功率密度和软件设计仿真工具,帮您实现快速和准确的电源设计。最近发布的四款产品可以为您的设计赋予哪些 Power呢?

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<strong>具有 2A、100V 电源开关和 9µA IQ 的 2MHz 升压 / SEPIC / 反相转换器</strong>

LT8361 是一款具有一个内部 2A、100V 开关的电流模式 2MHz 多拓扑 DC/DC 转换器,在 2.8V 至 60V 的输入电压范围内工作,适合从单节锂离子电池到多节电池的电池组、汽车输入、电信电源和工业电源轨的多种输入电源应用。

EMC测量到底测量哪些内容?

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在现在产品中,电磁干扰问题越来越成为产品关注重点,也成为产品进入国外市场的重要瓶颈。由于中国长期忽略这块,以及这块的测试设备及其昂贵等众多因素,国内在这块领域中发展相对缓慢。了解这块的工程师少之又少,成为大多数工程师及国内企业研发部最为头疼的事情,它们在解决这类产品问题的时候,大多都是盲人摸象,走了很多弯路之后,才勉强把问题解决。这类经验并且具有不可复制性,在开发下面产品中依旧会面临各种问题,而且即使在解决了的产品中,留的货量不够,在批量生产的时候,随机性较大。

电磁兼容的问题真的又这么难么?今天让我们抛开事物的谜团,掌握其本质,彻底了解和掌握电磁兼容产生的原因并找到解决的方法,让工程师睡个安稳觉。众所周知,张飞老师提出的破解模拟硬件设计三大定律,第一,源、回路、阻抗;第二,电路是一个波形的整形,从无用的波形最终整形有用的波形,包括形态、相位的整形;第三,对元器件的参数、封装、鲁棒性、成本要熟知,这样才把产品设计在临界区。我们在此可以运用第一大定律源、回路、阻抗来融入到产品设计中,用第二大定律的波形测量分析来辅助我们整改电磁兼容问题,用第三大定律的元器件,封装来优化电磁兼容问题。

EMI无Y电容EMI抑制详解

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<font color="#FF0000">张工子弟社许超</font>

在常用的开关电源设计中,为了抑制电磁干扰的共模噪音,通常会在原副边之间跨接一个Y电容,通常Y电容容值越大对共模抑制越有好处,但安规标准却对Y电容大小有一定要求,容值大,漏电流也会相应增大。

目前针对手机充电器和小功率电源,去除Y电容对使用者的安全和成本的降低都很有意义。但是,去除Y电容也会带来新的挑战,主要是解决电磁干扰的问题。本文章从EMI的耦合传播原理和变压器绕法及结合示波器判断同时结合实际案列为你深度解析降低EMI的办法。

<strong>EMI噪声源和耦合路劲的基本概念</strong>

图1所示是离线反激变换器的传导电磁干扰测量电路图。测量中使用的是标准的传导测量仪器LISN,由电感,电容以及两个50ohm电阻组成。对于噪音来说,两个电感呈现高阻抗,而两个0.1uF电容呈现低阻抗。通过两个电阻耦合到噪音电压被算作传导电磁干扰。VX是LINE EMI电压,Vy是neutral side EMI电压。

你必须知道的电源技巧:小小的疏忽就能毁掉EMI性能

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在您的电源中很容易找到作为寄生元件的100fF电容器。您必须明白,只有处理好它们才能获得符合EMI标准的电源。

从开关节点到输入引线的少量寄生电容(100毫微微法拉)会让您无法满足电磁干扰(EMI)需求。那100fF电容器是什么样子的呢?在Digi-Key中,这种电容器不多。即使有,它们也会因寄生问题而提供宽泛的容差。

不过,在您的电源中很容易找到作为寄生元件的100fF电容器。只有处理好它们才能获得符合EMI标准的电源。

图1是这些非计划中电容的一个实例。图中的右侧是一个垂直安装的FET,所带的开关节点与钳位电路延伸至了图片的顶部。输入连接从左侧进入,到达距漏极连接1cm以内的位置。这就是故障点,在这里FET的开关电压波形可以绕过EMI滤波器耦合至输入。

关于EMC、EMI、ESD,你不知道的那些事!

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ESD、EMI、EMC设计是电子工程师在设计中遇到常见难题,电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。所谓电磁干扰是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。而所谓电磁干扰是指因电磁干扰而引起的设备或系统的性能下降。

EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部份,所谓EMI电磁干扰,乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声;而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。

在电子产品的设计中,为获得良好的EMC性能和成本比,对产品进行EMC设计是重要的;电子产品的EMC性能是设计赋予的。测试仅仅是将电子产品固有的EMC性能用某种定量的方法表征出来。对于EMC设计来讲:

<strong>首先,应在研发前期考虑EMC设计。</strong>

低 EMI/EMC 开关转换器简化 ADAS 设计

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<strong><font color="#FF0000">作者:Tony Armstrong</font> </strong>

<strong>背景知识</strong>

ADAS是高级驾驶员辅助系统的英文缩写,它在当今许多新型汽车和卡车中很常见。此类系统通常有助于安全驾驶;当检测到周围物体(例如不遵守交通规则的行人、骑车人,甚至有其他车辆位于不安全的行驶轨迹上)构成风险时,系统可以向驾驶员提供警报!此外,这些系统通常提供自适应巡航控制、盲点检测、车道偏离警告、驾驶员困倦监控、自动制动、牵引控制和夜视等动态特性。因此,消费者对安全性日益增强的重视、对驾驶舒适性的要求以及政府安全法规的不断增加,是未来十年后半时期汽车ADAS的主要增长动力。

这种增长对行业来说并不是没有挑战,包括价格压力、通货膨胀、复杂性和系统测试的困难性。此外,欧洲汽车行业是最具创新性的汽车市场之一,这点不足为奇,ADAS的市场渗透率和客户接受度均有重大突破。不过,美国和日本汽车制造商也不甘落后。最终目标是实现无需人类在方向盘后面干预的自动驾驶!

<strong>系统难题</strong>

如何通过元件摆放来改善电路板的EMI?

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在设计好电路结构和器件位置后,PCB的EMI把控对于整体设计就变得异常重要。如何对开关电源当中的PCB电磁干扰进行避免就成了一个开发者们非常关心的话题。在本文中,小编将为大家介绍如何通过元件布局的把控来对EMI进行控制。

元器件布局实践证明,即使电路原理图设计正确,印制电路板设计不当,也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如,如果印制板两条细平行线靠得很近,则会形成信号波形的延迟,在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,因此,在设计印制电路板的时候,应注意采用正确的方法。

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<strong>每一个开关电源都有四个电流回路:</strong>

EMI