EMI-集成差共模滤波器

4.有关EMI的国际标准 4.有关EMI的国际标准 有关EMI
EMC REGULATIONS
DEVICE INFORMATION INDUSTRY TV & OTHERS HOME MARKET CISPR Pub.22 Pub.11 Pub.13 Pub.14 VCCI Technical Reference ---------------FCC Part 15 Part 18 Part 15 -----VDE 0871 0871 0872 0875
四.传导性EMI和辐射性EMI 传导性EMI和辐射性EMI EMI和辐射性 如前所述,电磁干扰(EMI)有两种传播途径:传导(Conduction)和辐射 如前所述,电磁干扰(EMI)有两种传播途径:传导(Conduction)和辐射 (EMI)有两种传播途径 (Conduction) (Radiation),即电磁干扰分为传导性电磁干扰(Conducted EMI)和辐射性电 (Radiation),即电磁干扰分为传导性电磁干扰(Conducted EMI)和辐射性电 即电磁干扰分为传导性电磁干扰 磁干扰(Radiated EMI)两种 两种. 磁干扰(Radiated EMI)两种. 电磁干扰在电子仪器设备中产生噪音,相应地, 电磁干扰在电子仪器设备中产生噪音,相应地,噪音亦分为传导性噪音效 noise)和辐射性噪音 和辐射性噪音(Radiated (Conducted noise)和辐射性噪音(Radiated noise) a.当电磁干扰波的频率小于30MHz时 a.当电磁干扰波的频率小于30MHz时,电磁干扰主要是以传导方式在电子 当电磁干扰波的频率小于30MHz 设备中产生传导性噪音,可通过测试电源线感应的电压来衡量干扰程度. 设备中产生传导性噪音,可通过测试电源线感应的电压来衡量干扰程度. b.当电磁干扰波的频率高于30MHz时 b.当电磁干扰波的频率高于30MHz时,电磁干扰主要以辐射方式在电子设 当电磁干扰波的频率高于30MHz 备中产生辐射噪,以直接测量传播到空间的干扰波来评价干扰程度. 备中产生辐射噪,以直接测量传播到空间的干扰波来评价干扰程度. 无论传导噪音还是辐射噪音,都分为共模(或共态)噪音(common 无论传导噪音还是辐射噪音,都分为共模(或共态)噪音(common mode noise)和差模(或常模?常态)(differential noise或 noise)和差模(或常模?常态)(differential mode noise或normal mode 和差模 noise)两种. noise)两种. 两种 通常共模噪音比差模噪音更难控制. 通常共模噪音比差模噪音更难控制.
就是EMC的观念 图2.EMC的观念
之分类: 二.EMI/EMS之分类 之分类
EMC EMI CE RE CS EMS RS
EMC : ELECTRO-MAGNETIC COMPATIBILITY(电磁相容) EMI : ELECTRO-MAGNETIC INTERFERENCE(电磁干扰) EMS: ELECTRO-MAGNETIC SUSCEPTIBILITY(电磁免疫) CE : CONDUCTED EMMISSION(传导性电磁干扰) RE : RADIATED EMMISSION(辐射性电磁干扰) CS : CONDUCTED SUSCEPTIBILITY(对传导性电磁干扰的免疫) RS : RADIATED SUSCEPTIBILITY(对幅射性电磁干扰的免疫)
Table 2 FCC Class B Radiated Emission Limits Frequency (MHz) (m) 3030-88 88-216 88216216-1000 Measuring Distance (uV/m) 3 3 3 Field Strength 100 150 200
Байду номын сангаас
Patent by Motorola Lighting,Inc.
优点:结构简单,构思巧妙 . 缺点:共模,差模共享磁路太长,工作电流产生的偏磁作用使共模电 感降低很大.
Patent by Magnetek Inc.
EMI 应注意 不产生电磁杂讯妨 碍其他电子设备
EMS 应能够 不受其他电子设备 所产生的电磁影响
3.噪声干扰的对策: 3.噪声干扰的对策: 噪声干扰的对策 (1)接地 接地(Grounding) 接地 (2)屏蔽 屏蔽(Shielding) 屏蔽 (3)滤波 滤波(Filtering) 滤波 (4)平衡 平衡(Balancing) 平衡 (5)隔离 隔离(Isolation) 隔离 (6)分离与取向 分离与取向(Separation and Orientation) 分离与取向 (7)电路阻抗控制 电路阻抗控制(Circuit impedance level control) 电路阻抗控制 (8)配线设计 配线设计(Cable design) 配线设计 (9)速度与频宽控制 速度与频宽控制(Speed and band width control) 速度与频宽控制
INTEGRATED INDUCTOR 集成差共模滤波电感器
传导EMI干扰信号有两种 : 差模和共模干扰信号.差模信号可以用串在电源火 线或中线之间的电感(差模电感)来削弱或消除;而共模信号则是通过绕在同一 磁心上的两个电感(共模电感)来削弱或消除,其中一个串在电源的火在线,另一 个则串在电源的中在线.如下图示:
四.传导性EMI和辐射性EMI 传导性EMI和辐射性EMI EMI和辐射性 如前所述,电磁干扰(EMI)有两种传播途径:传导(Conduction)和辐射 如前所述,电磁干扰(EMI)有两种传播途径:传导(Conduction)和辐射 (EMI)有两种传播途径 (Conduction) (Radiation),即电磁干扰分为传导性电磁干扰(Conducted EMI)和辐射性电 (Radiation),即电磁干扰分为传导性电磁干扰(Conducted EMI)和辐射性电 即电磁干扰分为传导性电磁干扰 磁干扰(Radiated EMI)两种 两种. 磁干扰(Radiated EMI)两种. 电磁干扰在电子仪器设备中产生噪音,相应地, 电磁干扰在电子仪器设备中产生噪音,相应地,噪音亦分为传导性噪音效 noise)和辐射性噪音 和辐射性噪音(Radiated (Conducted noise)和辐射性噪音(Radiated noise) a.当电磁干扰波的频率小于30MHz时 a.当电磁干扰波的频率小于30MHz时,电磁干扰主要是以传导方式在电子 当电磁干扰波的频率小于30MHz 设备中产生传导性噪音,可通过测试电源线感应的电压来衡量干扰程度. 设备中产生传导性噪音,可通过测试电源线感应的电压来衡量干扰程度. b.当电磁干扰波的频率高于30MHz时 b.当电磁干扰波的频率高于30MHz时,电磁干扰主要以辐射方式在电子设 当电磁干扰波的频率高于30MHz 备中产生辐射噪,以直接测量传播到空间的干扰波来评价干扰程度. 备中产生辐射噪,以直接测量传播到空间的干扰波来评价干扰程度. 无论传导噪音还是辐射噪音,都分为共模(或共态)噪音(common 无论传导噪音还是辐射噪音,都分为共模(或共态)噪音(common mode noise)和差模(或常模?常态)(differential noise或 noise)和差模(或常模?常态)(differential mode noise或normal mode 和差模 noise)两种. noise)两种. 两种 通常共模噪音比差模噪音更难控制. 通常共模噪音比差模噪音更难控制.
(2)人为设备所产生干扰 (2)人为设备所产生干扰 射频发射机(radio transmitter) a.射频发射机 射频发射机 b.数字讯号处理与传输(digital b.数字讯号处理与传输(digital signal processing and transmission) 数字讯号处理与传输 c.电热应用(electroc.电热应用(electro-heat application) 电热应用(electro d.电力设备及输电(power d.电力设备及输电(power conditioning and transmission) 电力设备及输电 Ⅰ.低频导电性(low frequency conducted)干扰 conducted)干扰 Ⅰ.低频导电性(low 低频导电性 (谐波?电压变动?电压瞬降?不平衡?载波讯号?其它低频) 谐波?电压变动?电压瞬降?不平衡?载波讯号?其它低频) Ⅱ.高频辐射性(high radiated)干扰 Ⅱ.高频辐射性(high frequency radiated)干扰 高频辐射性 Ⅲ.高频导电性(high conducted)干扰 Ⅲ.高频导电性(high frequency conducted)干扰 高频导电性 (低电压系统的尖波?高电压变电所的突波电压 低电压系统的尖波? Ⅳ.高频辐射性(high radiated)干扰 Ⅳ.高频辐射性(high frequency radiated)干扰 高频辐射性 e.开关时的瞬时(switching e.开关时的瞬时(switching transient) 开关时的瞬时 f.静电放电(electrostatic f.静电放电(electrostatic discharge,ESD) 静电放电 g.核爆电磁脉波(nuclear g.核爆电磁脉波(nuclear electromagnetic pulse,NEMP) 核爆电磁脉波
2.EMI的表现形态: 2.EMI的表现形态: 的表现形态 (1)由电源电路进入的噪声干扰 (1)由电源电路进入的噪声干扰 (2)由讯号线的噪声干扰 (2)由讯号线的噪声干扰 (3)由静电感应引起的噪声干扰 (3)由静电感应引起的噪声干扰 (4)电磁感应引起的噪声干扰 (4)电磁感应引起的噪声干扰 (5)由电磁波引起的噪声干扰 (5)由电磁波引起的噪声干扰 (6)由电路间共同阻抗引起的噪声干扰 (6)由电路间共同阻抗引起的噪声干扰 (7)由反射引起的噪声干扰 (7)由反射引起的噪声干扰 (8)由接地或屏蔽不当引起的噪声干扰 (8)由接地或屏蔽不当引起的噪声干扰 (9)由配线不良引起的噪声干扰 (9)由配线不良引起的噪声干扰 (10)由接地不良引起的噪声干扰 (10)由接地不良引起的噪声干扰
无论是传导性EMI EMI)还是辐射性 还是辐射性EMI(Radiated EMI)均有差 无论是传导性EMI (Conducted EMI)还是辐射性EMI(Radiated EMI)均有差 模 noise)和共模 和共模(common noise)之分 之分. (differential mode noise)和共模(common mode noise)之分. 三.EMI之产生,解决方案及国际标准. .EMI之产生,解决方案及国际标准. 之产生 1.EMI产生 1.EMI产生 (1)自然界所产生的电磁干扰: (1)自然界所产生的电磁干扰: 自然界所产生的电磁干扰 a.电 磁场(lowa.电?磁场(low-frequency electric and magnetic field) (low b.雷击(lightning) b.雷击(lightning) 雷击 c.高频电磁波(highfield) c.高频电磁波(high-frequency electromagnetic field) 高频电磁波(high
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Fig.1 Typical line filter configuration
传导EMI干扰信号有两种:差模和共模干扰信号.差模信号可以用串在电源火线 或中线之间的电感(差模电感)来削弱或消除;而共模信号则是通过绕在同一磁 心上的两个电感(共模电感)来削弱或消除,其中一个串在电源的火在线,另一个 则串在电源的中在线.如下图示:
FCC : FEDERAL COMMUNICATIONS COMMISSION CISPR : INTERNATIONAL SPECIAL COMMITTEE ON RADIO INTERFERENCE VDE : ASSOCIATION OF WEST GERMANY ELECTRICAL ENGINEERS VCCI :VOLUNTARY CONTROL COUNCIL FOR INTERFERENCE
Table 1 FCC Class A Radiated Emission Limits Frequency (MHz) (m) 3030-88 8888-216 216216-1000 Measuring Distance (uV/m) 30 30 30 Field Strength 30 50 70