随着大功率电力电子设备和无线通信设备的广泛应用,微电子器件的尺寸在急剧缩小,这也造成该器件的电压越来越低,促使电磁干扰(EMI)问题的处理变得更加棘手,解决EMI问题需要先了解EMI的产生原理及传播途径。
1、EMI的产生原理
电器和电子设备工作时都会有间隙或连续性电压电流变化,有时变化速率还相当快,这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量,而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。电子设备电磁干扰的强度和匹配由信号的形状,幅值、频率、频宽和上升时间决定。
2、EMI的传播途径
一般来说,EMI的传播途径分为两种:传导和辐射。
信号传导是通过电源、信号和控制线向外耦合形成干扰。按照耦合的性质可以分为共模耦合和差模耦合。而信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄露出去,在开放的 空间中自由辐射。在近场内,辐射主要分为电场辐射和磁场辐射,在远场内主要以电磁波的星石辐射。
如图所示,该图表示的是一个开关电源的传导干扰传播路径,其中开关管Q1关断时,变压器的反电势通过寄生电容和大地形成共模干扰电流通过电源线向外传播。
如图所示,该图表示的是一个开关电源的辐射干扰的传播路径。
一般来说实际电路中的传导和辐射常常相互转换使得EMI的传播途径变得错综复杂,因此需要双管齐下,多方面采取措施才能取得较好的效果。
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