众所周知,要想产品顺利上市,就得在产品研发阶段注重电磁干扰(EMI)问题,且90%的EMI问题可通过器件选型与布局预防,下面将基于实际整改案例,谈谈EMI整改器件。
1. X/Y电容
差模抑制:X电容选型需遵循"2-2-2原则"
电源入口并联2颗X2电容(0.1μF+0.01μF)
关键信号线对角并联2颗X7R电容(10nF)
高频段增补2颗NPO电容(1nF)
共模泄放:Y电容安全规范
单组Y电容容量≤4.7nF(FCC Part 15标准)
漏电流I=2πfCV需<5mA(220VAC工况)
优先选用Y5U/Y5V材质(温度特性优于Y4V)
2. 共模/差模电感
共模扼流圈:三维度选型法
磁芯材质:铁氧体(1kHz-30MHz)/非晶(30MHz-1GHz)
感量计算:L=1/(π²f²C)(f为干扰频率,C为Y电容容值)
匝数匹配:差模电流>1A时,线径需满足I/A≥3A/mm²
差模滤波:电感量与信号频率的博弈
数字信号:L≤Z0/(2πf)(Z0为特征阻抗,典型值50Ω)
模拟信号:L≥RLOAD/(2πf)(RLOAD为负载电阻)
3. 磁珠
高频抑制:三频段选型策略
50MHz以下:选μi>8000的锰锌磁珠
50MHz-300MHz:选μi>5000的镍锌磁珠
300MHz以上:选多层复合磁珠(阻抗峰值>600Ω@1GHz)
功率耐受:直流电阻降额使用
信号线:选Rdc<0.5Ω(实测温升<10℃)
电源线:选Rdc<0.1Ω(通过25℃/1000h寿命测试)
4. 磁环
材质匹配:
电源线:锰锌磁环(初始磁导率>5000)
信号线:镍锌磁环(工作频率>50MHz)
脉冲干扰:非晶磁环(Bs>1.5T)
绕制工艺:
共模抑制:线束双线并绕(L1/L2电感量偏差<5%)
差模增强:单线绕制匝数N=√(L/Al)(Al为电感系数)
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