切换式LED驱动电路电磁干扰对策

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ｇｉｅｓｏｆｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇＥＭＩ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｗｉｔｃｈｔｙｐｅｄｉｒｖｅｃｉｒｃｕｉｔ；ＥＭＩ
１概述电磁干扰（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ简称ＥＭＩ）是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音，有传导干扰和辐射干扰两
ＬＥＤ是一种低电压直流驱动器件，实际应用中需要把输入电源转换成恒流源。就目前电子技术的发展水平，市面上以｝刀换式转换器为ＬＥＤ驱动电路的主流。
切换式转换器主要通过功率晶体管及相关组件的导通与截止，调节其输出的电压或电流（功率），达到电能转换的功效。然而，功率晶体管在导通与截止切换时，往往会产出可观的高频噪声。此高频噪声除了会造成能量的耗损以及干扰电路动作外，也会形
成电磁干扰。因此，如何降低ＥＭＩ，就成了设计切换式ＬＥＤ驱动电路必须面对的重大课题。
２ＥＭＩ成因
ＥＭＩ主要是南电路上瞬间变化的电压或电流信号产生，其大小视单位时间电压变化率（ｄｖ／ｄｔ）或电流变化率（ｄｉ／ｄｔ）而定，通常越大的ｄｖ／ｄｔ或ｄｉ／ｄｔ会产生越大的ＥＭＩ噪声。在切换式ＬＥＤ驱动电路中，主要的ＥＭＩ噪声来自于功率晶体管、磁性组件、二极管等功率型开关组件。因此，如何降低各组件、各电路节点或回路上的ｄｖ／ｄｔ或ｄｉ／ｄｔ，是ＥＭＩ对策的首要之务。除此之外，还要注意电路上的电场及磁场的耦合路径，通常ｄｖ／ｄｔ较大的电路节点或组件，电场耦合效应比较明显；ｄｉ／ｄｔ较大的电路节点或组件，则会有较大的磁场耦合效应。因此，必须仔细规划ＰＣＢＬａｙｏｕｔ及组件摆放位置，以期能将电场，磁场耦合效应辐射降到最小，减少ＥＭＩ噪声的传导或辐射。另一方面，实际电路上由于非理想组件、ＰＣＢＬａｙｏｕ及系统架构所产生之非理想性寄生组件（杂散电感及寄生电容），对ＥＭＩ影响也不容小觑。所以，在ＥＭＩ对策时，也必须掌握非理想性寄生组件的特性，才能对症下药降低非理想性寄生组件的影响，进而降低ＥＭＩ噪声。可以认为ＥＭＣ问题的研究就是对干扰源、耦合途径、敏感设备三者之间关系的研究。上述有不少ＥＭＩ的设计考虑及观念为通用法则，并不受限于切换式ＬＥＤ驱动电路的架构。亦可应用于其他不同架构的ＬＥＤ驱动电路，理论上也会有相同的效果或趋势。
此外，ＥＭＩ的形成又可分为共模幅射（ＣｏｍｍｏｎＭｏｄｅ）和差模幅射（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＭｏｄｅ）两类。共模幅射包括共地阻抗之共模ｆ扰
（Ｃｏｍｍｏｎ — ＭｏｄｅＣｏｕｐｌｉｎｇ）和电磁场对导线的共模干扰（Ｆｉｅｌｄｔｏｃａｂｌｅ／ｔｒａｃｅｃ０ｍｍｏｎ — ＭｏｄｅＣｏｕｐｌｉｎｇ），前者是因杂讯产生源与受害电路间共用同一接地电阻所产生的共模干扰；后者则为高电磁能量所形成的电磁场对设备间之配线所造成对导线的差模干扰（ＣａｂｌｅｔｏＣａｂｌｅＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ — ＭｏｄｅＣｏｕｐｌｉｎｇ），干扰途径为某一导线内的干扰杂讯感染到其他导线而馈入受害电路，属于近场干扰的一种。
ＸＵＨｕａ
（ＸｉａｍｅｎＫｅｒｕｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ，Ｘｉａｍｅｎ３６１００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｄｍｅａｓｕｉｒｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆＥＭＩ，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｃａｕｓｅｏｆＬＥＤｓｗｉｔｃｈｔｙｐｅｄｒｉｖｅｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｏｆｆｅｒｅｄｓｔｒａｔｅ
关键词：切换式驱动电路；ＥＭＩ
中图分类号：０４４文献标识码：Ａ文章编号：１００９ — ３０４４（２０１４）１３ — ３１３５ — ０４
ＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆＬＥＤＳｗｉｔｃｈＴｙｐｅＤｒｉｖｅＣｉｒｃｕｉｔ
种。传导干扰是指通过导电介质（实体的电源线或信号导线）把一个电网络上的信号耦合到另一个电网络，有机会干扰同一电源线的电气设备；辐射干扰是指南于电场／磁场耦合效应使干扰源通过空间把其信号耦合（干扰１到另一个电网络，有可能干扰附近的电气设备或影响人体健康。传导性ＥＭＩ通常发生在较低之频段，而辐射性ＥＭＩ噪声的频率通常较高。
ＩＳＳＮ１００９－３０４４
Ｅ — ｍａｉｌ：ｋｆｙｊ＠ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｃｎ
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ＣＨ
６５６９０９６４
ＣｏｍｐｕｔｅｒＫｎｏｗｌｅｄｇｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术
Ｖｏ１．１０．Ｎｏ．Ｉ３．Ｍａｙ２０１４
切换式ＬＥＤ驱动电路电磁干扰对策
徐华
（厦¨科润电子技术有限公司，福建厦门３６１００６）
摘要：讨论了ＥＭＩ测量方法，分析了切换式ＬＥＤ驱动电路的ＥＭＩ成因，给出了抑制ＥＭＩ的对策。