一次电源输入EMI电路设计模块.
利用宽压输入DCDC模块电源实现EMI设计
/电磁干扰(EMI) 是干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音，EMI通常由电磁辐射发生源如马达和机器产生的。
电磁干扰是人们早就发现的电磁现象，它几乎和电磁效应的现象同时被发现，1981年英国科学家发表"论干扰"的文章，标志着研究干扰问题的开始。
1989年英国邮电部门研究了通信中的干扰问题，使干扰问题的研究开始走向工程化和产业化。
电磁干扰源包括微处理器、微控制器、传送器、静电放电和瞬时功率执行元件，如机电式继电器、开关电源、雷电等。
在微控制器系统中，时钟电路是最大的宽带噪声发生器，而这个噪声被扩散到了整个频谱。
随着大量的高速半导体器件的发展，其边沿跳变速率很快，这种电路将产生高达300 MHz的谐波干扰。
金升阳迎合市场需求在国内率先推出超小体积DC/DC模块电源URA_LD-20W系列，该系列电源满足EMI EN55022 CLASS B要求，并顺利通过了赛宝专业测试，卓越的产品性能使它非常适用于电压波动较大，对电磁环境敏感或要求比较高的场合。
URA_LD-20W在-40°C 至+85°C 的宽温度范围内工作，且100% 经过老化测试，它采用PWM控制模式，能够保证快速的电压和负载瞬态响应，具有高功率密度、体积小、效率高、输入电压范围宽、低干扰、低纹波、低噪声等特点。
该系列产品同时还具备输出过流/过压保护功能，遥控开关机、输出电压调节功能等，可广泛应用数据采集、通讯设备、仪器仪表等各个领域，适于安装在高密度的印制版上，应用在需要隔离稳压的地方。
产品电气规范：4:1超宽输入9V~36V、18V~75V;输出电压包含±5V、±12V、±15V;1500VDC隔离电压，外壳尺寸仅为：(2×1×0.46)英寸，比市面上同类产品体积减小50%;另外该公司还开发了配套的散热片，提高产品降额幅度达10℃以上，显着改善产品温度特性。
金升阳满足EMI设计要求的宽压输入DC／DC模块电源
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主 要 特 性 与 优 势
・更 高 的 效 率 可 实 现 比 其 它 解 决 方 案 更 少 的 散 热 ； ・充 电 电压 及 电 流 的 准 确 度 超 过 ９ ％ ，有 助 于 延 长 ９ 电池使 用寿 命 ；
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充 电 、 充 电 终 止 、 适 配 器 电 流 调 节 以 及 充 电 状 态 监 控 功 能 。 电 池 充 电分 为 三 个 阶 段 ： 预 充 电 、恒 定 电 流 以 及 恒
ห้องสมุดไป่ตู้
供 货 与 价 格 情 况
采 用 ２ 脚 ４×４ ｎ 装 的 ｂｑ２ ０ ４引 Ｑ Ｆ Ｎ ｒｍ ６１ 与 ４
开关电源EMI模块详解
1)零线（N）、火线（L）、地线（G）:通常家里的三角插头的零火地的辨别是左零右火上地。
在电源板上，我们所说的220V市电，其实就是有效值为220V，最大值为220*1.414V的交流正弦电压。
这个电压都在火线上，零线一般不带电，零线只是提供一个电流回路而已，两侧的电压差除以等效电阻就是电流。
它在供电端（发电厂、变电站等）接地，或在入户前重复接地，是工作接地线，是输电线路的一部分（由于是一个电流回路，加上流经处的等效电阻，所以零线也是会带电的）。
而地线是在用户端接地，和用电器的金属外壳或人体可接触部位连接，使机壳与大地等电位（一般是零电位），零线不与输电线路构成回路，所以理论上没有电流。
（市电一般都是零线不带电，火线带全部电，但是有些AC Source由于设置的缘故往往火线和零线都带上一半的电。
）2)保险丝Fuse：保险丝一般加在L端，因为正常情况下L端带电，而N端是不带电的。
但是有时候为了安全方面的考虑，在L端与N端都配有保险丝（为了防止人工插拔造成的反插）。
在输入端加保险丝是为了防止开机瞬间可能产生的尖峰大电流对电路造成的伤害。
它的工作原理是：大电流流过，造成发热，当温度达到保险丝的熔点以上时自动熔断以达到保护电路的作用。
我们选择保险丝一般都是选择慢熔性(用T表示)的，也就是说熔断所需要的能量较普通的保险丝更大，所以它有较大的抵抗瞬间脉冲的能力。
保险丝的熔断电流是额定电流的2倍。
当通过保险丝的电流超过额定电流1.45倍时，它的熔断时间要在5分钟之内，当通过保险丝的电流超过额定电流2倍时，它的熔断时间要在1分钟之内。
通过Q=PT=I2RT就可以选择熔点值。
选择Fuse，我们必须测出开机浪涌电流和稳态工作电流的波形图。
Fuse的额定电压要大于最大稳态工作电压；额定电流要大于最大稳态工作电流/温度折减率。
举个计算I2T的例子：假设开机有3个正弦波的浪涌波，其浪涌电流最大值和持续时间对应为：20A,10us；10A，10us；5A,10us。
开关电源各模块原理实图讲解
开关电源原理一、开关电源的电路组成：开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWMF3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
三、功率变换电路：1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。
也称为表面场效应器件。
由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。
2、常见的原理图：3、工作原理：R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。
在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。
从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。
当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。
开关电源的EMI设计
图1：脉冲信号开关电源的EMI 设计摘要：本文从电路原理上分析了开关电源EMI 信号的特点及频率范围，并针对其传导发射和辐射发射提出一些抑制措施。
术语：开关电源，电磁干扰（EMI ），脉冲宽度调制（PWM ）一. 前言由于开关电源在重量、体积、用铜用铁及能耗等方面都比线性电源有显著减少，而且对整机多项指标有良好影响，因此得到了广泛的应用。
近年来许多领域，如邮电通信、军用设备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多应用开关电源，取得了显著效益。
现在开关电源一般都采用了脉冲宽度调制（PWM ）技术，其特点是：频率高、效益高、功率密度高、可靠性高。
然而，由于开关电源工作在通断状态，会有很多快速瞬变过程，它本身就是一种EMI 源，它产生的EMI 信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。
若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI 信号会变得更加强烈和复杂。
以下便从开关电源的工作原理出发，探讨其传导干扰抑制的EMI 滤波器的设计以及辐射发射的抑制。
本文主要参考的实例是微机的开关电源，其输出功率较小，对于大电流大功率的通讯设备电源，本文也有一定的参考价值，但具体实施时一定要考虑到通讯设备电源大电流大功率的特点，在元件的选择上要注意其额定电流及高频特性。
二. 开关电源产生EMI 信号的特点数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示。
为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，可以图1所示的等腰梯形脉冲串表示。
根据傅里叶级数展开的方法，可以下式计算出脉冲串信号所有各谐波的电平：n=1、2、3…A n 脉冲中第n 次谐波的电平V 0 脉冲的电平T 脉冲串的周期T w 脉冲宽度T r 脉冲的上升时间和下降时间开关电源具有各式各样的电路形式，但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源，这一点是共同的，为便于分析，也可把该脉冲信号源的波形简化为图1中的等腰梯形脉冲串，并用上式来算出它的各次谐波电平。
假定某PWM 开关电源脉冲信号的主要参数为： V 0＝500V ，T ＝2×10－5S ，T w ＝10－5S ，T r ＝0.4×10－T T n TT n Sin T T n T T n Sin T T V A ww r r w n ππππ∙∙=026S，则其谐波电平如下图：电平（dBuV）16012080400.05 0.5 5 50 500 频率（MHz）图2：开关电源的谐波电平从EMI的观点来分析，图2中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平，对于其它电子设备来说即是EMI信号。
开关电源电路组成及常见各模块电路分析
开关电源电路组成及常见各模块电路分析一、开关电源的电路组成开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。
开关电源的电路组成方框图如下：二、输入电路的原理及常见电路1、AC 输入整流滤波电路原理：① 防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1 组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3 会烧毁保护后级电路。
② 输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对 C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③ 整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、 DC 输入滤波电路原理：① 输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4 为安规电容，L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于 C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使 Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
电源电路emi设计
电源电路emi设计一、概述电源电路的EMI（电磁干扰）设计是确保电子设备稳定运行的关键环节。
以下介绍电源电路EMI设计的各个方面，包括输入滤波器设计、输出滤波器设计、接地设计、屏蔽设计、布局设计、电缆设计、去耦电容设计、电源模块选择、传导干扰抑制和辐射干扰抑制。
二、输入滤波器设计输入滤波器的主要目的是减小电源线上的传导干扰。
设计时应考虑使用低通滤波器，以减小高频率的噪声。
同时，要选择适当的元件参数，以在不影响正常工作电流的情况下，有效滤除噪声。
三、输出滤波器设计输出滤波器的目的是减小设备对外的电磁辐射。
应使用适当阶数和元件参数的滤波器，并根据设备的工作频率和可能的辐射频率来确定滤波器的特性。
四、接地设计良好的接地是EMI设计的关键。
应选择适当的接地方式，如单点接地、多点接地或混合接地，以减小接地阻抗，降低因地线导致的电压降，从而减小共模电流。
五、屏蔽设计屏蔽是减少电磁辐射的有效方法。
可以使用金属屏蔽材料对电源线和电源组件进行屏蔽，以减少外部电磁场对设备的影响和设备对外部的电磁辐射。
六、布局设计电源电路的布局设计对于EMI控制至关重要。
应合理安排电源电路中各元件的位置，尽量减小元件间的电磁耦合，降低噪声的传播。
七、电缆设计电缆是电磁干扰的主要传播途径之一。
应选择低阻抗、低感抗的电缆，并进行合理的电缆布局和捆扎，以减小电缆对电磁干扰的传播。
八、去耦电容设计去耦电容可以减小电源中的噪声，提高电路的稳定性。
在电路板上的关键元件附近应合理放置去耦电容，并选择适当的电容值和耐压值。
九、电源模块选择在电源模块的选择上，应优先考虑具有良好EMI性能的模块。
这可以大大简化EMI设计的难度，提高系统的稳定性。
十、传导干扰抑制传导干扰可以通过在设备的输入端加装滤波器来抑制。
根据干扰的频率和强度，可以选择使用各种不同类型的滤波器，如π型滤波器、级联滤波器等。
此外，合理选择和使用电容器、电感器等元件，也可以有效地抑制传导干扰。
poe模块pcb设计方法
poe模块pcb设计方法POE（Power over Ethernet）模块的PCB设计方法涉及到电源传输、数据传输、EMI（电磁干扰）和PCB布局等多个方面。
下面我将从以下几个方面来详细介绍POE模块的PCB设计方法。
1. 电源传输：在POE模块的PCB设计中，需要考虑电源传输的稳定性和效率。
首先，需要合理设计电源输入端的滤波电路，以减小输入端的电磁干扰。
其次，需要设计高效的DC-DC转换电路，将输入的POE电压转换为模块内部需要的电压，同时要考虑转换效率和散热问题。
此外，还需要考虑过压和过流保护电路的设计，确保模块在异常情况下能够安全工作。
2. 数据传输：在POE模块的PCB设计中，需要考虑数据传输的稳定性和抗干扰能力。
需要合理设计数据线路的走线和阻抗匹配，以减小数据传输中的串扰和信号衰减。
此外，还需要考虑数据线路和电源线路之间的隔离，以减小互相干扰。
3. EMI设计：在POE模块的PCB设计中，需要考虑电磁兼容性（EMC）和电磁干扰（EMI）的问题。
需要合理设计模块的接地和屏蔽结构，减小模块对外部的电磁干扰，并且要考虑模块本身产生的电磁辐射问题，通过合理的布局和屏蔽来减小电磁辐射。
4. PCB布局：在POE模块的PCB设计中，合理的布局对整个模块的性能和稳定性有着重要的影响。
需要合理布局各个功能模块，减小模块内部各个部分之间的干扰。
同时，还需要考虑散热和连接性，合理布局散热结构和连接接口，以确保模块的稳定性和可靠性。
总的来说，POE模块的PCB设计涉及到多个方面的考虑，需要综合考虑电源传输、数据传输、EMI和PCB布局等多个因素，才能设计出稳定性能优良的POE模块。
开关电源各模块原理实图讲解
开关电源原理一、 开关电源的电路组成：PWM①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。
当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。
因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。
③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。
若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
① 输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。
C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。
② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。
在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。
当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。
如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。
三、 功率变换电路：1、MOS 管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET （MOS 管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。
也称为表面场效应器件。
由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，5来改变半导体表面感生电2、常见的原理图：3、工作原理：R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS 管并接，使开关管电压应力减少，EMI 减少，不发生二次击穿。
单电源的波形信号发生器电路设计总方案
单电源的波形信号发生器电路设计总方案
以下是一个简单的单电源波形信号发生器电路的设计总方案：
1. 电源选择：该电路需要使用单电源供电，因此我们可以选择一个9V直流适配器或者9V 电池作为电源。
2. 信号发生器芯片选择：我们可以选择集成运算放大器的集成电路作为信号发生器芯片。
例如，NE555、MC1458等都是常用的信号发生器芯片。
3. 信号发生器电路设计：根据信号发生器芯片的引脚布局和功能，设计信号发生器电路。
例如，以下是一个用NE555芯片设计的矩形波信号发生器电路：
- 将NE555芯片的引脚1和引脚8分别连接到电源正极和负极上；
- 将NE555芯片的引脚2连接到电容器C1的正极上；
- 将NE555芯片的引脚3连接到电容器C1的负极以及变阻器R1的一端；
- 将NE555芯片的引脚4和引脚5连接到电容器C2的正极上；
- 将NE555芯片的引脚6连接到变阻器R1的另一端；
- 将NE555芯片的引脚7连接到电容器C2的负极上。
根据以上电路设计，我们就可以获得一个矩形波信号发生器。
需要注意的是，具体的电路设计应根据实际需求和芯片规格进行调整。
电源模块故障原因
电源模块故障原因电源模块，作为电子设备中不可或缺的一部分，其稳定、可靠的工作对于整个系统的正常运行至关重要。
然而，在实际应用中，电源模块可能会因多种原因出现故障，进而影响整个设备的性能。
本文将深入分析电源模块故障的常见原因，并为读者提供专业化的解释。
一、外部环境因素1. 温度影响电源模块在工作过程中会产生热量，如果环境温度过高或散热不良，会导致模块内部温度升高，进而影响电子元件的性能和寿命。
高温环境下，电解电容的寿命会大大缩短，半导体器件的工作点也会发生漂移，甚至可能因过热而损坏。
2. 湿度影响高湿度环境可能导致电源模块内部的电路板受潮，进而引发短路或腐蚀。
此外，湿度变化还可能导致绝缘材料的电性能发生变化，降低电源模块的绝缘强度。
3. 灰尘和污染灰尘和污染物可能通过散热孔或缝隙进入电源模块内部，附着在电路板和元件上。
这些附着物不仅会影响散热效果，还可能导致短路或电性能下降。
二、输入电压异常1. 过电压输入电压过高可能导致电源模块内部的半导体器件击穿，电容器损坏或电路板烧毁。
过电压的原因可能是市电电压波动、雷击或错误的操作等。
2. 欠电压输入电压过低可能导致电源模块无法正常工作或性能下降。
欠电压的原因可能是供电线路过长、导线截面积不足或负载过重等。
三、负载问题1. 负载过重如果电源模块所带负载过重，会使其长时间工作在高负荷状态，导致发热量增加，温度升高。
长期如此，会加速电源模块的老化和损坏。
2. 负载短路负载短路可能导致电源模块输出电流急剧增加，进而触发保护电路或烧毁模块。
短路的原因可能是负载设备内部故障、接线错误或外部干扰等。
四、设计缺陷和制造问题1. 设计缺陷电源模块的设计缺陷可能导致其在特定条件下无法正常工作或性能下降。
例如，电路设计不合理、元件选择不当或散热设计不足等。
2. 制造问题制造过程中的问题也可能导致电源模块出现故障。
例如，焊接不良、元件参数不匹配、电路板变形或测试不严格等。
五、使用和维护不当1. 安装不当电源模块的安装位置和方式对其散热和性能有很大影响。
DCDC电路EMI设计与仿真分析工具
DCDC电路EMI设计与仿真分析工具在现代电子设备中，直流至直流（DCDC）电路是一种非常常见且重要的电路结构。
然而，由于电子设备的高集成度和高频率操作，电磁干扰（EMI）成为了一个严重的问题。
为了解决这个问题，DCDC电路的EMI设计和仿真分析工具应运而生。
一、背景介绍电磁干扰（EMI）是指电子设备之间或者电子设备与外界之间发生的电磁能量的相互干扰。
这种干扰会导致电子设备的性能下降，甚至引起系统的故障。
在直流至直流（DCDC）电路中，由于电子设备需要频繁地进行功率转换，其工作频率往往较高，从而产生较强的EMI。
为了保证DCDC电路的正常工作以及减小电磁干扰对其他电子设备的影响，设计和仿真分析工具成为了必不可少的工具。
二、DCDC电路EMI设计工具1. 电路布局设计工具在设计DCDC电路时，合理的电路布局是减少EMI的重要手段。
设计人员可以利用电路布局设计工具，通过对电路中各个元件的位置和连接方式进行仿真和调整，以达到最佳的布局效果。
这些工具通常具有直观的界面和强大的布局分析能力，能够帮助设计人员快速找出可能导致EMI的布局问题并进行改进。
2. 电磁兼容性设计工具电磁兼容性（EMC）设计工具可以通过对电磁场分布、电流分布以及散射等进行仿真分析，帮助设计人员预测和优化DCDC电路的EMI 性能。
这些工具常常采用有限元分析或者其他数值求解方法，在电磁学的基础上结合电路仿真技术，提供准确的仿真结果和评估报告。
三、DCDC电路EMI仿真分析工具1. 电磁场仿真分析工具通过使用电磁场仿真分析工具，设计人员可以针对DCDC电路中的关键元件进行电磁场分析，从而了解电磁场的分布情况。
这有助于设计人员找出电磁辐射的主要源和路径，进而采取相应的措施来降低EMI。
2. 瞬态电磁仿真工具由于DCDC电路往往存在着瞬态运行的特点，传统的稳态电磁仿真工具无法完全满足仿真需求。
针对这个问题，现代的瞬态电磁仿真工具应运而生。
这些工具通常具有高度精确的仿真算法和强大的仿真引擎，可以对DCDC电路的瞬态响应进行准确的仿真分析，包括电流、电压和电磁场的瞬态变化。
使用电源模块简化低EMI设计
使用电源模块简化低EMI设计在设计开关电源时，您可能听说过电磁干扰（EMI）越来越多的应用必须通过EMI标准，制造商才获得商业转售批准。
开关电源意味着器件内部有电子开关，EMI可通过它产生辐射。
本文将介绍开关电源中EMI的来源以及降低EMI的方法或技术。
本文还将向您展示电源模块（控制器、高侧和低侧FET及电感器封装为一体）如何帮助降低EMI。
开关电源中EMI的来源首先，必须尊重物理定律。
根据麦克斯韦方程组，交流电可产生电磁场。
每个电导体中均会出现这种现象，其自身带有一些可以形成振荡电路的电容和电感。
该振荡电路以特定频率（f=1/(2*π*sqrt(LC))）将电磁能辐射到空间中。
该电路充当电磁能的发射器，但也可以接收电磁能并充当接收器。
天线设计是为了最大化传输或接收能量。
但并非每个应用都应该像天线一样，而且这种设计可能会产生负面影响。
例如，开关降压电源设计用于将较高的电压转换为较低的电压，但它们同时也充当了（有害的）电磁波发射器，可能干扰其他应用，例如干扰AM频段。
这种效应称为EMI。
为了确保功能正常运行，最大限度地减少EMI源非常重要。
国际无线电干扰特别委员会（CISPR）定义了各种标准，如作为汽车电气应用基准的CISPR 25，以及针对信息技术设备的CISPR 22。
如何降低电源设计的EMI辐射呢？一种方法是用金属完全屏蔽开关电源。
但在大多数应用中，由于成本和空间的原因，这种方法无法实现。
一种更好的方法是减少和优化EMI 源。
许多文献已经详细讨论了这一专题；本文推荐了两种方式。
让我们回顾一下开关电源中EMI的主要来源，以及为什么电源模块可以帮助您轻松降低EMI。
减小布局中的电流环路顾名思义，开关电源是用来进行转换的。
它们的作用是以几百千赫到几兆赫的频率打开和关闭输入电压。
这就导致了快速电流转换（dI/dt）和快速电压转换（dV/dt）。
根据麦克斯。
开关电源产生电磁干扰(EMI)的原因
功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。
开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量，另一方面也导致了更为严重的EMI问题。
开关电源工作时，其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的，因此，开关电源本身是一个噪声发生源。
开关电源产生的干扰，按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。
使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源，或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。
现在按噪声干扰源来分别说明：1、二极管的反向恢复时间引起的干扰交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压，经电容平滑后变为直流，但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。
由电流波形可知，电流中含有高次谐波。
大量电流谐波分量流入电网，造成对电网的谐波污染。
另外，由于电流是脉冲波，使电源输入功率因数降低。
高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过，在其受反偏电压而转向截止时，由于PN结中有较多的载流子积累，因而在载流子消失之前的一段时间里，电流会反向流动，致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。
2、开关管工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。
例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。
当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。
另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。
3、交流输入回路产生的干扰无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。
开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量，通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰；而谐波和寄生振荡的能量，通过输入输出线传播时，都会在空间产生电场和磁场。
这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。
电源模块emi电路y电容位置
电源模块emi电路y电容位置
电源模块的EMI电路中，Y电容的位置通常位于电源模块的输入端和地之间。
Y电容是一种用于滤波和抑制电磁干扰的电容器。
在EMI电路中，Y电容通常被放置在电源模块的输入端和地之间，以减少电源线上的高频噪声和电磁干扰。
这有助于提高系统的抗干扰能力，确保电源模块的稳定性和可靠性。
另外，Y电容的选择和放置也需要考虑电路的布局和设计。
合适的Y电容参数和位置可以有效地减少电磁干扰，并且有利于通过EMI测试。
通常情况下，Y电容会被放置在电源模块的输入端子和地之间，并且需要考虑到电容的额定电压和容值，以确保其在电路中起到良好的滤波和抑制干扰的作用。
总的来说，Y电容在电源模块的EMI电路中起着非常重要的作用，正确的选择和放置可以帮助提高系统的抗干扰能力和稳定性。
因此，在设计和布局电源模块的EMI电路时，需要认真考虑Y电容的位置和参数，以确保电路的性能和可靠性。
开关电源输入EMI滤波器设计与仿真(完整版)实用资料
开关电源输入EMI滤波器设计与仿真（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）开关电源输入EMI滤波器设计与仿真曹丽萍张勋陈晨刘韬摘要：开关电源中常用EMI滤波器抑制共模干扰和差模干扰。
三端电容器在抑制开关电源高频干扰方面有良好性能。
文中在开关电源一般性能EMI滤波器电路结构基础上，给出了使用三端电容器抑制高频噪声的滤波器结构。
并使用PSpice软件对插入损耗进行仿真，给出了仿真结果。
关键词：开关电源；EMI滤波器；三端电容器；插入损耗1、开关电源特点及噪声产生原因随着电子技术的高速发展，电子设备种类日益增多，而任何电子设备都离不开稳定可靠的电源，因此对电源的要求也越来越高。
开关电源以其高效率、低发热量、稳定性好、体积小、重量轻、利于环境保护等优点，近年来取得快速发展，应用领域不断扩大。
开关电源工作在高频开关状态，本身就会对供电设备产生干扰，危害其正常工作；而外部干扰同样会影响其正常工作。
开关电源干扰主要来源于工频电流的整流波形和开关操作波形。
这些波形的电流泄漏到输入部位就成为传导噪声和辐射噪声，泄漏到输出部位就形成了波纹问题。
考虑到电磁兼容性的有关要求，应采用EMI电源滤波器来抑制开关电源上的干扰。
文中主要研究的是开关电源输入端的EMI滤波器。
2、EMI滤波器的结构开关电源输入端采用的EMI滤波器是一种双向滤波器，是由电容和电感构成的低通滤波器，既能抑制从交流电源线上引入的外部电磁干扰，还可以避免本身设备向外部发出噪声干扰。
开关电源的干扰分为差模干扰和共模干扰，在线路中的传导干扰信号，均可用差模和共模信号来表示。
差模干扰是火线与零线之间产生的干扰，共模干扰是火线或零线与地线之间产生的干扰。
抑制差模干扰信号和共模干扰信号普遍有效的方法就是在开关电源输入电路中加装电磁干扰滤波器。
EMI滤波器的电路结构包括共模扼流圈(共模电感)L，差模电容Cx和共模电容Cy。
共模扼流圈是在一个磁环(闭磁路)的上下两个半环上，分别绕制相同匝数但绕向相反的线圈。
车载充电机输入EMI滤波器设计
１ 主 电 路 结构 图
车载充电机的主电路 结构 如图 １ 所示 ， 采用两级功率变
的干扰信号 ， 对此我们设计的车载充电机输入端 Ｅ ＭＩ 滤波器
如图 １ 虚线框所示 ， 其中， Ｊ 。 ， ： 为共模 电感 ， 共模扼流圈是在
一
个磁环（ 闭磁路） 的上下两个 半环上 ， 分别绕制相 同匝数但
静题 串
车载充 电机输 入 Ｅ ＭＩ 滤波器设计
梅 建伟 ， 蒋伟 荣 ，程登 良， 张 凯
（ 湖北汽 车 工业 学院 电气与信 息工程 学 院 ， 湖北 十堰 ４ ４ ２ ０ ０ ２ ）
摘
要： 对锂 电池 车载 充 电机 的 ＿ Ｔ － 作原 理进 行 了介 绍 ， 结合 车载 充 电机 的工作 过程 分 析 了输入 端 干
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｏ ｎ—ｂｏ ｒ ａ ｄ ｃ ｈａ ｒ ｇ ｅ ｒ ； ＥＭ Ｉ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ； ｃ ｏｌ ｎｎ ｌ ｏ ｎ ｍ ｏｄ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ；ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｍｏ ｄｅ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｃ ｅ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ＥＭ Ｉ Ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｏ ｎ 。 Ｂｏ ｒ ａ ｄ Ｃｈ ａ ｒ ｇ ｅ ｒ
ＭＥ Ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｗｅ ｉ ， Ｊ Ｉ Ａ ＮＧ Ｗｅ ｉ — ｒ ｏ ｎ ｇ ， Ｃ ＨＥ ＮＧ Ｄｅ ｎ ｇ — ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｚ ＨＡＮＧ Ｋａ ｉ
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第１ ６ 卷
第１ ・ ２ 期
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使用电源模块简化低EMI设计
使用电源模块简化低EMI设计
在设计开关电源时，您可能听说过电磁干扰（EMI）
越来越多的应用必须通过EMI标准，制造商才获得商业转售批准。
开关电源意味着器件内部有电子开关，EMI可通过它产生辐射。
本文将介绍开关电源中EMI的来源以及降低EMI的方法或技术。
本文还
将向您展示电源模块（控制器、高侧和低侧FET及电感器封装为一体）如何帮助降低EMI。
开关电源中EMI的来源
首先，必须尊重物理定律。
根据麦克斯韦方程组，交流电可产生电磁场。
每个电导体中均会出现这种现象，其自身带有一些可以形成振荡电路的电容和电感。
该振荡电路以特定频率（f=1/(2*π*sqrt(LC))）将电磁能辐射到空间中。
该电路充当电磁能的发射器，但也可以接收电磁能并充当接收器。
天线设计是为了最大化传输或接收能量。
但并非每个应用都应该像天线一样，而且这种设计可能会产生负面影响。
例如，开关降压电源设计用于将较高的电压转换为较低的电压，但它们同时也充当了（有害的）电磁波发射器，可能干扰其他应用，例如干扰AM频段。
这种效应称为EMI。
为了确保功能正常运行，最大限度地减少EMI源非常重要。
国际无线电干扰特别委员会（CISPR）定义了各种标准，如作为汽车电气应用基准的CISPR 25，以及针对信息技术设备的CISPR 22。
如何降低电源设计的EMI辐射呢？一种方法是用金属完全屏蔽开关电源。
但在大多数应用中，由于成本和空间的原因，这种方法无法实现。
一种更好的方法是减少和优化EMI源。
许多文献已经详细讨论了这一专题；本文推荐。
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输入EMI滤波器电路设计规范2000年12月22日发布 2000年12月22日实施深圳市华为电气技术有限公司前言本规范于2000年12月22日首次发布。
本规范起草单位：一次电源研究部本规范执笔人：方旺林本规范主要起草人：本规范标准化审查人：本规范批准人：本规范修改记录：更改信息登记表目录摘要 (5)缩写词/关键词/解释 (5)1.来源 (5)2.适用范围 (5)3.规范满足的技术指标（特征指标） (5)4.详细电路图 (5)5.工作原理简介 (6)6.设计、调试要点 (7)7.局部PCB版图（可选项） (11)8.元器件明细表(详见附录) (11)9.附录 (12)附录1.元器件明细表 (12)附录2.应用反例（可选项） (14)摘要：本规范介绍了一种单相输入EMI电源滤波器电路，该电路一般作为中小功率电源的输入部分电路，以满足电源的EMC要求。
关键词：EMI, 插入损耗缩略词解释EMC：Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性EMI： Electromagnetic Interference，电磁干扰1.来源本规范中的电路来源于HD4850－2模块H2415M1单板，已经在HD4850－2模块中得到的批量使用验证。
2.适用范围该单元电路参数只要做适当调试、更改，便可用于绝大部分中小功率电源。
3.规范满足的技术指标（特征指标）本单元电路在HD4850－2电源中得到验证。
该电源的规格为：输入：AC 120V~290V输出：48V/50A输出功率：2900W实际的测试结果表明，传导干扰通过EN55022 CLASS B标准，并有2－3dB的余量，辐射干扰通过EN55022 CLASS B标准，有2－3dB的余量。
4. 详细电路图图1 单元电路原理图5. 工作原理简介电源滤波器是一种由无源元件构成的低通滤波网络 。
它毫无衰减地将50Hz, 400Hz 的交流电源功率传输到设备上，却大大衰减通过电源线传输的EMI 信号，保护设备免受其害。
同时，它又能抑制设备本身产生的EMI 信号，防止它进入电网，污染电磁环境，危害其他的设备。
电源EMI 滤波器是电子设备满足有关电磁兼容标准的行之有效的器件。
组成电源EMI 滤波器的核心元件为：共模电感，差模电感，X 和Y 电容。
其中共模电感和Y 电容共同构成LC 两阶低通滤波器，主要用来抑制共模噪声，绕制时除了尽量减小杂散电容外，还应适当控制不平衡电感（一般为1％左右〕，虽然不平衡电感有抑制差模噪音的作用，但不平衡电感太大，容易导致共模电感出现磁芯饱和现象。
对差模噪音的抑制和滤除，是由差模电感和X 电容来完成的。
所要说明的是，EMI 滤波器主要是从噪声传播途径方面入手解决EMI 问题，所有的EMI 电路只能一定程度的降低电磁干扰的对整机性能的影响，对具体的开关电源来说，还应配合噪声源头的工作，比如降低开关量的尖峰，采用合理吸收或软开关技术等来降低电源噪声的发射值，本文对此方面不作详细论述。
6.设计、调试要点LINNINPR3341、首先测试未安装EMI滤波器时的传导干扰，并与标准限值相比较，列出(150K~30MHz内)各个频段EMI滤波器所应具有的插入损耗LISN的L、N线传导干扰测试输出端分别有差模噪声及共模噪声的成分，分别为→−CM+→−DN，→−CM-→−DN，如果对它们施加加减运算，则可直接得到共模干扰→−CM，及差模干扰→−DM。
为实现上述目的，分别使用0°功率合成器及180°功率合成器。
2、根据未加EMI滤波器时测试的传导干扰与标准限值的差值，以及我们产品的现有的空间和成本的的要求，确定EMI滤波器的级数，结构，元件参数等等,以满足不同频段对EMI滤波器插入损耗的要求。
【1】根据产品的达到电磁兼容的要求的严酷程度，结合现有的未加EMI滤波器时的干扰的测试结果，确定级数：一般的要求达到B级标准的，滤波器的级数一般要求两级或两级以上，如果合理利用共模电感的杂散电感，可以只选用两级共模电感配合相应的Y电容和X电容来实现，如果因为没有其他的原因或条件限制，可以考虑选用两级共模和一级差模电感配合相应的X和Y电容来实现，设计和调测起来比较简单。
新50A模块因为要求体积小，功率密度高，所以给输入EMI滤波器留有的体积十分的有限，所以项目组投入大量的人力物力，进行EMC方面的研究和开发。
利用两级共模实现B级要求。
〖2〗根据电路的参数，确定电源滤波器的结构：电源滤波器的结构，在很大程度上对滤波器的效果起决定性的因素，为了达到最好的抑制效果，我们要求滤波器的所有的端口的阻抗与相应的设备或功能电路的等效输入阻抗严重失配。
如下的连接在EMI滤波器的设计中被认为是正确的连接：图2 －1图2－2OUT OF EMIload 图2－3图2－1中表示滤波器的输出表示为容抗，负载表现为阻抗；图2－2中表示滤波器的输出表示为容抗，负载表现为感抗；图2－3中表示滤波器的输出表示为感抗，负载表现为容抗。
值得注意的是，我们可以用设备互换的原则等效出滤波器的输入阻抗的选用原则。
因为新50A的模块的主电路的结构，从交流输入端看过去，差模和共模应该等效为容抗，所以我们的滤波器的最后一级选用了图2－3的结构，滤波器的等效输出应该为感抗。
实际的电网环境，一般设备的交流引线都比较长，并且所有的交流进入设备前没有X电容，在绝大多数的情况下，对于差模可以将电网认为是一个感抗输出的设备，我们的滤波器就在它的下一级，根据失配原则图2－3，滤波器的输入等效应该为容性。
所以我们新50A的输入表现为容性。
对于我们的共模成分，因为经过我们的Listener，再进入我们的设备，从我们分析LISTENER的结构来讲，输出表现为容性，所以我们EMI滤波器的共模输入表现为感性。
〖3〗参数设计及X、Y电容的选型〔1〕如上图，输入滤波器采用二级共模电感。
为抑制开关电源发射EMI的共模段，使其在B级规定的范围内，我们选用我们的共模的截至频率为Fo=50kHz共模干扰有最好的抑制作用。
为什么选择50KHz的截至频率，可以通过如下的方法获得：通过共模CM值和标准对应的限值的差值，定位一个坐标（ 150K，CM－56〕，在F－dB对数坐标系上过此点作一个80dB的直线，和X轴的交点，即是我们的截至频率。
2〕关于共模电感磁性材料的选择也必须谨慎，一般我们要求共模有比较大的●值，比较好的高频特性，损耗也比较小，整合各种考虑，一般我们选择高●值的铁氧体。
我们在选材时往往发现，●的大小和高频特性刚好是有矛盾的，所以我们选材时要视电源模块的传导干扰的特性而论，如果低频段比较大，并且很难抑制，那么最好选用●值高一点的铁氧体，如果中高频段比较大，并且不易抑制，建议选用●值比较低的铁氧体。
从HD4850的传导干扰的特性，我们选用7K的磁性。
〔3〕为了有效地抑制传导干扰，特别是低频段，电感量越大越有效果，当电感磁性材料确定以后，就只能依靠匝数的多少来确定。
因为共模（或差模〕匝间存在分布电容，容易将高频干扰信号通过匝间电容直接越过我们的EMI滤波器，所以我们在绕织时要注意：最好只绕一层，以免层间分布电容太大而将高频段短路；最好输入与输出抽头相隔不能太近，否则容易通过分布电容将高频噪声直接从输入端耦合到输出端，减少EMI滤波器的作用。
如果选用差模电感，一定要注意选择不易饱和的材料，一般选择铁粉芯。
〔4〕在确定好频率，确定好共模磁性材料、匝数后，我们可以根据以下的公式选用Y电容的大小：c=1(2☐f o)2L=1(2☐50 103)2 2.2 10-3=4.61nF选取Y电容C329=C334=4700p我们的两极差模LC的截至频率分别25KHz和16KHz，两极差模电感约为共模电感的1％，即20uH×2＝40uH，计算的方法可以通过与类似共模LC的截至频率相同的算法，不过，此时的曲线是由两条40dB的曲线累加的结果。
X电容的大小根据共模的杂散电感和实际的差模的干扰的大小确定，新50A确定为选定第一级X电容C328=1uF，第二级X电容C331＝1uF、C429＝1uF、C402＝474。
为X2安规电容。
泄放电阻R334、R400的选取原则是使X电容在输入掉电后2秒内其电压跌至安全电压范围内。
并考虑功耗，这里选取300K/0.25W的电阻两个串联。
Cx、Cy的两种下标不仅说明了它们在滤波网络中的作用，还表明了它们的安全等级。
是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全，在设计，选用Cx、Cy电容时，要十分认真地考虑X和Y电容的安全性能，因为它直接关系到整机的安全性能，必须选用通过有关安规认证机构认证的电容器。
表1 .X电容的分类和应用特性表2 Y电容的分类和应用Y电容的电容量必须受到限制，从而达到控制在额定频率电压作用下，流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能的影响。
GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF。
Y 电容除符合相应的电网电压耐压外，还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量，避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象，Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义。
3 插入损耗的测试EMI滤波器结构形式确定后必须用网络阻抗特性测试仪测试其幅频特性。
因为由于电感分布电容，Cx、Cy的ESL，以及电路分布参数的影响，其高频段的幅频特性不是一条-40dB/DEC的直线，必须通过测试，不断调整元器件参数及滤波器结构，以获得满意的差模、共模插入损耗特性曲线。
如测试设备允许，可在通以额定电流条件下测试EMI滤波器的插入损耗，因为电感在通以电流时，感量会变化，与小信号状态测试会有一些差别。
需要特别说明的是，我们的插损的测试的条件是输入与输出的等效阻抗都为50欧姆的情况下。
我们一般看到的市场上销售的滤波器的插损也是在50欧姆输出输入时的参考值，因为我们电源的实际的等效阻抗可能并不是50欧姆，所以我们的插损的测量结果只能作为参考。
但是总的变化趋势是一致的。
4、EMI滤波器的优化将EMI滤波器安装在整流模块外部，测试在额定负载(满载)及半载条件下的传导干扰。
这样做的目的是在优化EMI滤波器的各元器件参数时不受接地、机内辐射等条件的影响，容易排除其它因素，得到最优EMI滤波器。
在用网络分析仪测试EMI滤波器时已得出EMI滤波器各元件对各频段的插入损耗的影响结果，可根据该结果以及传导干扰的测试结果来优化EMI滤波器。
5、将EMI滤波器放入机内测试传导干扰如果EMI滤波器带有屏蔽外壳，并且外壳接地良好，而且其输入端远离输出端，电源输入端口屏蔽良好且靠近外壳，传导干扰的测试结果是比较理想的。
但基于成本、结构、散热等方面的考虑，有时达不到理想的条件，那么最好尽量遵循以上原则。