EMC的重要性你知道了嗎

EMC在電子產(chǎn)品／設(shè)備已經(jīng)成為可靠性的重要組成部分；將越來(lái)越被重視，特別對(duì)于我們的工業(yè)＆消費(fèi)類產(chǎn)品要求滿足其相應(yīng)的認(rèn)證和出口要求，對(duì)應(yīng)的國(guó)家政策也在不斷完善；同時(shí)國(guó)際貿(mào)易的深化發(fā)展；EMC技術(shù)成為電子產(chǎn)品／設(shè)備必過(guò)的硬性指標(biāo)，隨著電子產(chǎn)品／設(shè)備的供電系統(tǒng)都開(kāi)始大量運(yùn)用高頻開(kāi)關(guān)電源并且也越來(lái)越高端化；因此對(duì)電源環(huán)境的要求就越來(lái)越高；EMC將是越來(lái)越重要。

電子產(chǎn)品／設(shè)備我們經(jīng)常碰到的EMI的問(wèn)題；我的講座及我的公眾號(hào)都有剖析EMI設(shè)計(jì)的方案和總結(jié)，看過(guò)我的文章和聽(tīng)過(guò)我的課的電子設(shè)計(jì)師們；給我的反饋結(jié)果是受益很深；我的分析和設(shè)計(jì)類演講和文章讓非常多的人受益。

《開(kāi)關(guān)電源：EMC的分析與設(shè)計(jì)》＆《開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)電磁兼容進(jìn)級(jí)設(shè)計(jì)與優(yōu)化》我在課程中說(shuō)到，如果對(duì)電子電路了解，懂得開(kāi)關(guān)電源的基本原理；我的這個(gè)課程能保證電子設(shè)計(jì)師們都能解決90％的EMC問(wèn)題了，課程我講實(shí)戰(zhàn)方法，理論在我的公眾號(hào)分析。

1＞電子產(chǎn)品＆設(shè)備的EMI－傳導(dǎo)CLASSA＆B 標(biāo)準(zhǔn)要求。（工業(yè)及消費(fèi)類）

我們通過(guò)如下的框圖結(jié)構(gòu)知道，如果開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)如果不插入EMI濾波器；其很難通過(guò)上述的CLASS A／B的標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

電子產(chǎn)品＆設(shè)備：對(duì)于使用開(kāi)關(guān)電源的系統(tǒng)：EMC的分析和設(shè)計(jì)中EMI－傳導(dǎo)高效設(shè)計(jì)我的設(shè)計(jì)理論是150KHZ－10MHZ我們快速使用EMI輸入濾波器來(lái)搞定。

上面的EMI－傳導(dǎo)示意圖設(shè)計(jì)到的信息其實(shí)是比較多的；其實(shí)對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的EMI設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，我們處理EMI問(wèn)題的方法其實(shí)方法很多；也就是說(shuō)如果EMI的問(wèn)題在設(shè)計(jì)上就進(jìn)行考慮的話；我能幫助設(shè)計(jì)師們可以節(jié)省很多的成本及時(shí)間！如果了解開(kāi)關(guān)電源原理和EMC的基礎(chǔ)理論知識(shí)再處理EMI的問(wèn)題就容易了。

對(duì)上面的EMI測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：

開(kāi)關(guān)電源EMI各個(gè)頻段對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品信息分析：

A．產(chǎn)品為早期的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)方案控制IC基本沒(méi)有使用頻率抖動(dòng)技術(shù)；

B．開(kāi)關(guān)電源有輸入EMI濾波器的設(shè)計(jì)，圖示其測(cè)試頻率的ΔF為其開(kāi)關(guān)工作頻率；

C．產(chǎn)品的EMI測(cè)試曲線其準(zhǔn)峰值有超標(biāo)頻段；也因此開(kāi)關(guān)電源的輸入EMI濾波器的參數(shù)需要調(diào)整。

我通過(guò)EMI測(cè)試Data的技巧分析：

1． F1頻段越靠近150KHZ頻段調(diào)整X電容越有效果 ；

2． F2頻段范圍優(yōu)化EMI濾波器的共模電感設(shè)計(jì)搞定；

3． F3頻段范圍 EMI濾波器Y電容，初次級(jí)的Y電容的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。

對(duì)于開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)即使我們通過(guò)了EMI的測(cè)試，我們?nèi)匀豢梢苑治霎a(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息；更優(yōu)化我們的系統(tǒng)成本如下圖：

電子產(chǎn)品＆設(shè)備開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)供電EMI各個(gè)頻段對(duì)應(yīng)的頻段測(cè)試Data技巧分析：

A．F1頻段與越靠近150KHZ的頻段調(diào)整X電容效果越明顯，過(guò)大的X電容會(huì)導(dǎo)致F3頻段上升的狀況；

B．F2頻段EMI輸入濾波器的共模電感的設(shè)計(jì)按推薦參數(shù)輕松搞定并會(huì)有充足的裕量設(shè)計(jì)《開(kāi)關(guān)電源：EMC的分析與設(shè)計(jì)》；

C．F3頻段調(diào)整Y電容效果明顯；注意調(diào)整不適合的Y電容（位置放置）＆電容值會(huì)導(dǎo)致F1頻段上升；

D．如果EMI輸入濾波器采用2級(jí)共模電感結(jié)構(gòu)，后級(jí)共模電感感量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致F3頻段上升。

2＞電子產(chǎn)品＆設(shè)備的EMI－輻射 標(biāo)準(zhǔn)要求。（工業(yè)及消費(fèi)類）

我們通過(guò)如下的框圖結(jié)構(gòu)知道，輻射干擾系統(tǒng)分布參數(shù)影響的電磁場(chǎng)環(huán)路；如果對(duì)系統(tǒng)的布局布線及分布參數(shù)以及騷擾信號(hào)（源）的路徑不了解；基本較難通過(guò)輻射的標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

A．電子產(chǎn)品＆設(shè)備：我來(lái)通過(guò)我們的測(cè)試的Data來(lái)進(jìn)行技巧分析 。

如果測(cè)試Data為等簇的尖峰頻譜 基本是時(shí)鐘或通訊數(shù)據(jù)的噪聲頻譜：

其特點(diǎn)是頻率高，脈寬窄；那其上升沿和下降沿進(jìn)行變換時(shí)就基本等同于其脈沖寬度了。假如計(jì)算每一支等距噪聲差為14MHz，此表示出有一個(gè)14MHz的Clock信號(hào)所造成，或者是經(jīng)過(guò)除頻后有14MHz的信號(hào)產(chǎn)生。

我的實(shí)踐與理論數(shù)據(jù)：

時(shí)鐘的頻譜皆可以看到如上之一支支等距的噪聲，這一支支等距的噪聲亦即為噪聲的諧波。

其處理方法 按分析處理高速數(shù)字電路，對(duì)時(shí)鐘電路＆RAM／CPU／MCU進(jìn)行處理的思路來(lái)搞定它。

B．電子產(chǎn)品＆設(shè)備：對(duì)于使用開(kāi)關(guān)電源的系統(tǒng)：如果噪聲頻譜為包絡(luò)性數(shù)據(jù)且測(cè)試的輻射Data在30MHZ－200MHZ的范圍 基本是電子產(chǎn)品的開(kāi)關(guān)電源供電系統(tǒng)的噪聲來(lái)源。

其特點(diǎn)是工作頻率從幾十KHZ到幾百KHZ，脈寬要保證一定的寬度；那其上升沿和下降沿進(jìn)行變換時(shí)就要關(guān)注其諧波頻率范圍了。其特點(diǎn)是測(cè)試Data為包絡(luò)性數(shù)據(jù)；如下：

電子產(chǎn)品及設(shè)備開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)EMI各個(gè)頻段對(duì)應(yīng)的頻段測(cè)試數(shù)據(jù)技巧分析：

A．F1頻段30MHZ－50MHZ如果系統(tǒng)使用FLY架構(gòu)；有的系統(tǒng)還有PFC設(shè)計(jì)。

1．變壓器的漏感和開(kāi)關(guān)MOS的寄生電容諧振產(chǎn)生；

2．開(kāi)關(guān)mos的采樣走線電感與開(kāi)關(guān)管VDS的輸出電容的諧振。

有PFC電路設(shè)計(jì)跟此分析類同。

B．F2頻段50MHZ－200MHZ基本為開(kāi)關(guān)變壓器輻射和電源輸出整流二極管的反向恢復(fù)特性影響。

C．F3頻段200MHZ－1GHZ；基本為高速數(shù)字電路，時(shí)鐘電路＆RAM／CPU／MCU工作時(shí)共模路徑影響。

電子產(chǎn)品＆設(shè)備：對(duì)于使用開(kāi)關(guān)電源的系統(tǒng)：如果噪聲頻譜為包絡(luò)性數(shù)據(jù)且測(cè)試的輻射Data如下：

電子產(chǎn)品及設(shè)備開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)EMI各個(gè)頻段對(duì)應(yīng)的頻段Data技巧分析：

A．30MHZ相當(dāng)于3－5uH的漏感 與 6－10PF的開(kāi)關(guān)管的結(jié)電容的諧振；

B．30MHZ－50MHZ關(guān)鍵PCB環(huán)路設(shè)計(jì)：相當(dāng)于20－30nH的走線電感與開(kāi)關(guān)管VDS的輸出電容500PF－900PF的諧振；

C．PCB環(huán)路的設(shè)計(jì)；30MHZ－60MHZ相當(dāng)于40－90nH的走線電感與開(kāi)關(guān)管VDS的輸出電容100PF－620PF的諧振；

100MHZ相當(dāng)于10－15nH的寄生及走線電感與輸出整流二極管的結(jié)電容100PF－200PF的諧振。

D． F3頻段200MHZ－1GHZ；基本為高速數(shù)字電路，時(shí)鐘電路＆RAM／CPU／MCU工作時(shí)共模路徑影響，如系統(tǒng)沒(méi)有高速的數(shù)字電路則測(cè)試Data基本無(wú)噪聲諧波。