开关电源中EMC知识及分类标准配置
开关电源的EMC技术
开关电源的EMC技术本文主要阐述开关电源的电磁骚扰抑技术（EMC）。
开关电源电磁骚扰的抑措施对开关电源产生的 EMC 所采取的抑制措施，主要从两个方面着：一是减小骚扰源的骚扰强度；二是切断骚扰传播。
为了达到这个目的主要从以下几个方面着手：选择合适的开关电源工作方式及工作频率；选择合适的电路元件；采用正确的屏蔽方式、接地、滤波措施，使用合理的元件布局等几种方法。
1 减小骚扰源的骚扰强度选择合适的开关电源的工作方式不同，他们的产生的电磁骚扰强度及所产生的电磁骚扰控制难度是不同的。
例如：自激式开关电源在负载轻重不同时不但脉冲宽度会改变，其开关频率变化很大，这样给克服开关脉冲骚扰和控制其传播带来很大的难度；他激式开关电源开关频率不变，它靠改变脉冲宽度来保持输出稳定。
显然，他激式开关电源更容易控制电磁骚扰。
隔离型开关电源比隔离型开关电源骚扰小。
桥式整流产生的骚扰比其它整流方式产生的骚扰小。
光耦隔离比变压器隔离的骚扰更容易控制。
对隔离型开关电源谐振型比极性反转型骚扰小多了。
开关电源的工作频率也与骚扰强度密相关。
低的开关电源工作频率不但可以减小骚扰的高频分量，其传导骚扰和辐射骚扰的传播效率会大大降低。
实际设计中，我们进行工作方式选择时，综合考虑其电磁容性能，这样往往可以取到事功倍的效果。
至于工作频率，在不增加成本和影响工作效率的情况下当然是越小越好。
选择合适的电路元件开关电源电路是开关电源产生的电磁骚扰最直接和最主要的来源。
在开关回路中，开关管是核心。
我们实际设计和测试中发现，我们用同样耐压的电流容量的不同品牌的开关管进行辐射骚扰测试，整体骚扰最大的与最小的可能相差 15-20ｄＢ。
对传导骚扰的频率高端，我们也发现同样的现象（对传导骚扰的频率低端这种现象没有高端明显）。
这与开关管在设计中有否考虑电磁容有关。
好的开关管在设计中考虑到了高频率抑制信开关瞬间的震荡并顾了转换效率。
这种开关管成本可能会高些。
开关回路中另一关键部件是脉冲变压器，脉冲变压器，对电磁容的影响表现在两个方面：一个是初级线圈与次级线圈间加静电屏层并引出接地，该接地线尽量靠近开关管的发射极接直流输入的 0Ｖ地（热地），这样可以大大减小分布电容ｃｄ，从而减小了初、次级的电场的耦合骚扰。
(整理)开关电源的EMC设计
开关电源的EMC设计目前，大多数电子产品都选用开关电源供电，以节省能源和提高工作效率；同时越来越多的产品也都含有数字电路，以提供更多的应用功能。
开关电源电路和数字电路中的时钟电路是目前电子产品中最主要的电磁干扰源，它们是电磁兼容设计的主要内容。
下面以一个开关电源的电磁兼容设计过程进行分析。
图1是一个普遍应用的反激式或称为回扫式的开关电源工作原理图，50 Hz或60 Hz交流电网电压首先经整流堆整流，并向储能滤波电容器C5充电，然后向变压器T1与开关管V1组成的负载回路供电。
1）脉冲尖峰电流及其抑制措施。
一般电容器C5的容量很大，其两端电压纹波很小，大约只有输入电压的10％左右，而仅当输入电压Uin大于电容器C5两端电压的时候，整流二极管才导通。
因此在输入电压的一个周期内，整流二极管的导通时间很短，即导通角很小。
这样整流电路中将出现脉冲尖峰电流，如图2所示。
这种脉冲尖峰电流如用傅里叶级数展开，看成由非常多的高次谐波电流组成，这些谐波电流将会降低电源设备的使用效率，即功率因数很低，并会倒灌到电网，对电网产生污染。
当严重时还会引起电网频率的波动，即交流电源闪烁。
解决整流电路中出现脉冲尖峰电流过大的方法是在整流电路中串联一个功率因数校正（PFC）电路，或差模滤波电感器。
图3是进行过电磁兼容设计后的电气原理图。
PFC电路一般为一个并联式升压开关电源，其输出电压一般为直流400 V，没有经功率因数校正之前的电源设备，其功率因数一般只有0.4～0.6，经校正后最高可达到0.98。
PFC电路虽然可以解决整流电路中出现脉冲尖峰电流过大的问题，但又会带来新的高频干扰问题，这同样也要进行严格的EMC设计。
用差模滤波电感器可以有效地抑制脉冲电流的高频成份，从而降低电流谐波干扰。
但是在开关电源电路里，差模电感的体积和重量受到限制，因而提高功率因数的作用有限。
图3中的L1为差模滤波电感器，差模滤波电感器一般用硅钢片材料制作，以提高电感量，为了防止大电流流过差模滤波电感器时产生磁饱和。
开关电源前端EMC概述
05
开关电源前端EMC案例分析
案例一：某企业开关电源前端EMC整改
总结词：成功案例
详细描述：某企业由于开关电源前端EMC问题导致产品在电磁环境下性能不稳定 ，经过EMC整改，包括优化电路设计、添加滤波器、加强屏蔽等措施，产品性能 得到显著提升，顺利通过了相关电磁兼容性测试。
案例二：某品牌手机充电器EMC设计
测试设备与环境
测试设备
包括电磁干扰测试接收机、信号ห้องสมุดไป่ตู้生 器、功率分析仪、阻抗稳定网络等。
测试环境
需要满足电磁兼容性测试的场地，包 括开阔场地、屏蔽室等，以确保测试 结果的准确性和可靠性。
测试方法与流程
测试方法
包括传导发射测试、辐射发射测试、抗扰度测试等，每种测试方法都有相应的测试标准 和规范。
测试流程
制。
以上内容仅供参考，如需获取更 准确的信息，建议查阅相关的国 际、国内标准以及企业内部的
EMC标准和规范。
03
开关电源前端EMC设计技术
滤波技术
滤波器类型
滤波器性能测试
包括无源滤波器和有源滤波器，用于 抑制开关电源产生的谐波电流，减小 对电网的干扰。
需要使用专业的测试设备和方法，对 滤波器的性能进行测试和评估，确保 其满足EMC标准要求。
组成
开关电源前端EMC主要由输入滤波器、共模电感和电容组成，用于抑制电磁干扰 ，提高设备的电磁兼容性。
发展趋势与挑战
发展趋势
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，开关电源前端 EMC技术也在不断发展。未来，开关电源前端EMC将朝着更 高效、更环保、更智能的方向发展。
挑战
尽管开关电源前端EMC技术取得了一定的进展，但仍面临诸 多挑战。如何提高电磁兼容性的同时降低能耗和成本，以及 如何应对复杂多变的电磁环境等，都是亟待解决的问题。
EMC基本知识及要求
EMC基础知识及要求一、EMC：Electromagnetic Compatibility 电磁兼容性(包括两个方面) EMC = EMI + EMS电磁兼容定义：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
a)EMI：Electromagnetic Interference 电磁干扰系统产生的电磁扰动的程度低于一定的标准要求，不致妨碍其他电器装置的正常工作。
b)EMS：Electromagnetic Susceptibility 电磁敏感度(抗扰性)系统具有一定的抗电磁扰动的能力，在电磁扰动的环境下能正常工作。
二、国际、国内电磁兼容标准体系1. 国际标准——IEC/CISPR标准国际电信联盟、国际大电网工作会议、国际电工委员会（IEC）及无线电干扰特别委员会（CISPR）等单位从事电磁兼容的协调、管理和技术标准的制定。
IEC下属的TC77组织主要负责制订电磁环境标准、电磁兼容基础标准、较低频率范围和电磁脉冲的电磁兼容标准.而CISPR主要负责制订有关电磁兼容的产品标准及较高频率范围的电磁兼容标准。
2. 欧盟标准——EN标准欧洲电工标准化委员会制定EN标准。
它与IEC/CISPR关系密切，其过去颁布的标准经常是引用IEC/CISPR标准。
但现在其新制订或修订的EN标准反过来影响IEC/CISPR标准。
CE认证需采用EN标准。
3. 美国FCC法规美国联邦通信委员会FCC制订的法规FCC Rules（即联邦法典第47卷）涉及电磁兼容。
FCC主要是电磁发射方面的限制要求。
4. 中国国家标准——GB、GB/T及GB/Z标准我国的标准化工作正在积极与国际接轨，包括标准接轨、规范程序协调、承担国际义务和国际互认。
近些年我国制订或修订的电磁兼容标准一般都等同或等效于IEC/CISPR标准。
现已发布实施的EMC国家标准有三类：字头为GB的强制性标准，GB/T推荐性标准，GB/Z 专业指导性标准。
开关电源emc设计要领
开关电源EMC设计要领一、引言开关电源在现代电子设备中应用广泛，但其工作原理导致其发射和抗干扰能力需要特别关注，以满足电磁兼容（E MC）的要求。
本文将介绍开关电源E MC设计的要领和一些实用技巧，旨在帮助工程师更好地设计出符合EM C标准的开关电源。
二、E M C基础知识2.1开关电源的干扰源开关电源的主要干扰源包括：-开关管的开关过渡过程中产生的高频噪声-开关电源输出端产生的谐波-输出滤波电容器的充放电过程中产生的干扰2.2开关电源的受干扰部分开关电源的主要受干扰部分包括：-输入电源线-输出电源线2.3E M C标准在开关电源设计中，应参考以下E MC标准：-C IS PR22：对信息技术设备射频骚扰进行测量的标准-E N55032：对多媒体设备射频骚扰进行测量的标准三、开关电源EM C设计要领3.1地线设计在开关电源设计中，正确的地线设计至关重要。
以下是一些地线设计的要点：-分离输入输出地线-使用足够大的地线面积-减少地线回路面积3.2滤波设计滤波电路对减少开关电源的辐射干扰十分重要。
以下是一些滤波设计的要点：-在输入端使用无功功率滤波器-在输出端使用输出滤波电容器-对滤波电容器进行合理的布局和连接3.3布线设计合理的布线设计可以有效减少开关电源的辐射干扰。
以下是一些布线设计的要点：-使用短而粗的布线-最小化回路面积-根据信号和功率线分开布线3.4屏蔽设计适当的屏蔽设计可以有效减少开关电源的敏感部分对外界干扰的接收。
以下是一些屏蔽设计的要点：-对敏感线路使用屏蔽罩-使用合适的屏蔽材料-避免屏蔽材料出现裂缝或缺陷四、结论本文介绍了开关电源E MC设计的要领和技巧，包括地线设计、滤波设计、布线设计和屏蔽设计。
开关电源的EM C设计需要综合考虑各个方面的因素，才能确保电源符合E MC标准，同时保证设备的稳定工作和抗干扰能力。
通过正确应用这些要领和技巧，工程师可以设计出高性能、符合E M C要求的开关电源。
开关电源的EMC及安全规范设计
开关电源的EMC及安全规范设计开关电源不需要沉重的电源变压器，具有体积小、重量轻、效率高的优点，且市场上已有成品开关电源集成控制模块，使电源设计、调试简化许多，所以，在大多数的电子设备（如计算机、电视机及各种控制系统）中得到了广泛的应用。
然而，开关电源自身产生的各种噪声却形成了一个很强的电磁干扰源。
这些干扰随着开关频率的提高、输出功率的增大而明显地增强，对电子设备的正常运行构成了潜在的威胁。
因此，只有提高开关电源的电磁兼容性，才能使开关电源在那些对电源噪声指标有严格要求的场合下被采用。
开关电源产生噪声的原因开关电源的种类很多，按变换器的电路结构可分为串并联式和直流变换式两种；按激励方式可分为自激和它激两种；按开关管的组合可分为桥式、半桥式、推挽式等。
但无论何种类型的开关电源都是利用半导体器件的开和关工作的，并以开和关的时间比来控制输出电压的高低。
由于它通常在20kHz以上的开关频率下工作，所以电源线路内的dv/dt、di/dt 很大，产生很大的浪涌电压、浪涌电流和其它各种噪声。
它们通过电源线以共模或差模方式向外传导，同时还向周围空间辐射噪声。
图1给出了一种典型的开关电源电路的简图，下面以此为例分析其产生噪声的主要原因。
一次整流回路的噪声在一次整流回路中，整流二极管D1～D4只有在脉动电压超过C1的充电电压的瞬间，电流才从电源输入侧流入。
所以，一次整流回路产生高次畸变波，形成噪声。
开关回路的噪声一是电磁辐射。
电源在工作时，开关管Ｔ处于高频率通断状态，在由脉冲变压器初级线圈L、开关管T和滤波器C构成的高频电流环路中，可能会产生较大的空间辐射噪声。
如果C的滤波不足，则高频电流还会以差模方式传导到交流电源中去。
二是感性负载引起的浪涌电压。
在开关回路中开关管T的负载是脉冲变压器的初级线圈L，是感性负载，所以开关管在通断时，在脉冲变压器的初级线圈的两端会出现较高的浪涌电压，很可能造成与此同一回路的电子器件（尤其是开关管T）的损坏。
开关电源EMC的三个规律及三个要素
开关电源EMC的三个规律及三个要素深圳市森树强电子科技有限公司1、EMC三个重要规律1.1、环路电流频率f越高，引起的EMI辐射越严重，电磁辐射场强随电流频率f的平方成正比增大。
减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要途径之二，就是想方设法减小骚扰源高频电流频率f，即减小骚扰电磁波的频率f。
1.2、EMC费效比关系规律： EMC问题越早考虑、越早解决，费用越小、效果越好。
在新产品研发阶段就进行EMC设计，比等到产品EMC测试不合格才进行改进，费用可以大大节省，效率可以大大提高;反之，效率就会大大降低，费用就会大大增加。
经验告诉我们，在功能设计的同时进行EMC设计，到样板、样机完成则通过EMC测试，是最省时间和最有经济效益的。
相反，产品研发阶段不考虑EMC，投产以后发现EMC不合格才进行改进，非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费，甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷，无法实施改进措施，导致产品不能上市。
1.3、高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重。
高频信号电流流经电感最小路径。
当频率较高时，一般走线电抗大于电阻，连线对高频信号就是电感，串联电感引起辐射。
电磁辐射大多是EUT被测设备上的高频电流环路产生的，最恶劣的情况就是开路之天线形式。
对应处理方法就是减少、减短连线，减小高频电流回路面积，尽量消除任何非正常工作需要的天线，如不连续的布线或有天线效应之元器件过长的插脚。
减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要任务之一，就是想方设法减小高频电流环路面积S。
2、EMC问题三要素开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高频谐波，因此会产生很强的辐射。
电磁干扰包括辐射型(高频) EMI、传导型(低频)EMI，即产生 EMC问题主要通过两个途径:一个是空间电磁波干扰的形式;另一个是通过传导的形式，换句话说，产生EMC问题的三个要素是：电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。
EMC分类
试验配置 CST-115
SSS-KP11 SSS-KP13
/topic/581171
2011/2/12
w
CISPR14-1 CISPR15 CISPR16 CISPR20
EN55014-1 EN55015 EN55016 EN55020
CISPR22
EN55022
w
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EN55022为Radiation Test & Conduction Test (传导 & 辐射测试)； EN61000-3-2为Harmonic Test (电源谐波测试) ；EN61000-3-3为Flicker Test (电压变 动测试)。
CISPR22(Comite Special des Purturbations Radioelectrique)应用于信息技术类装置, 适用于欧洲和亚洲地区；EN55022为欧洲标准，FCC Part 15 (Federal C ommunications Commission) 适用于美国，EN30220欧洲EMI测试标准，功率辐射测试标准是EN55013频率在30MHZ-300MHz。
传导骚扰抗扰度(C/S): IEC61000-4-6、 EN61000-4-6 、GB/T17626.6
开关电源EMC频谱和串扰基础技术知识(图文并茂详解)
开关电源EMC频谱和串扰基础技术知识（图文并茂详解）1、频谱基础电气信号是以开关信号为前提的。
首先来看下面的原理示意图。
在表示开关信号的脉冲波形中，包括tw（脉冲宽度）和ts （上升/下降时间）。
中间的图是基于傅里叶变换的理论上的脉冲波形频谱。
这是“振幅随着频率的升高而衰减，衰减斜率随着tw和ts而变化”的常见频谱。
右图表示脉冲的ts延迟后的频谱变化。
斜率变为-40dB/dec 时的1/πts频率降低是理所当然的，最终结果是其后的振幅减少。
简而言之就是“当ts延迟时频谱的振幅衰减”。
接下来将使用实际的频谱分析仪数据来看频率等其他参数变化时的频谱变化。
这里的关键点是“对于信号波形的变化，频谱将以怎样的趋势变化”。
这是用来通过实际的开关电源电路的开关相关的频谱来分析并解决EMC问题所必须的知识。
波形变化与频谱变化：前面给出的图是用来比较的默认条件下的数据。
下面波形图中的条件是：振幅10V，频率400kHz，Duty（占空比）50%，tr/tf（上升时间/下降时间）10ns。
中间的图表示n次谐波和振幅（V）的关系。
1倍的频率＝基波，也就是说400kHz的分量大，以奇数倍的频率形成频谱。
谐波仅为奇数次是Duty为50%＝1：1的频谱特征。
各分量的大小为基波分量的1/次数，例如3次谐波分量为1/3，n次谐波分量为1/n。
右图是振幅为dB?V的对数曲线图。
顺便提一下，dBμV是基于以1?V电压为基准的电压比的dB值。
①、将频率变更为2MHz时的频谱。
从频率－振幅（dBV）关系图可以明确看出，当频率增加时振幅整体增加。
②、tr和tf同时延迟为100ns时的频谱。
结果如原理示意图所示，进入-40dB/dec衰减时的频率降低，频谱的振幅衰减。
③、将Duty50%变为20%时的频谱。
由于Duty不是1:1，因此会产生偶次谐波，但峰值基本上没变化。
随着脉冲宽度tw变窄，基波频谱的振幅衰减。
④、仅tr（上升时间）延迟时的频普。
开关电源前端EMC概述
测量开关电源前端设备产生的谐波电流分量，以评估其对公共电网的 干扰和污染。
静电放电测试
模拟人体或其他物体与开关电源前端设备接触时产生的静电放电现象， 以评估其对设备的电磁干扰和损坏风险。
评估指标与注意事项
01
02
03
电磁辐射强度
评估开关电源前端设备对 周围环境的电磁干扰程度， 通常以dB(分贝)为单位表 示。
线路保护
使用适当的线径和线材，以减小 线路的电感和电阻。
屏蔽技术
屏蔽材料
选择导电性能良好的材料，如铜、铝等。
屏蔽设计
根据电磁干扰的频率和强度，设计合适的屏蔽结 构和方式。
接地与连接
确保屏蔽层正确接地，以提高屏蔽效果。
04 开关电源前端EMC的案例 分析
案例一：某品牌手机充电器EMC问题分析
问题描述
将设备的外壳或机架连接 到大地，以减少电击风险。
信号接地
为电路提供参考电平，确 保信号的稳定传输。
混合接地
根据实际情况，采用不同 的接地方式以满足电磁兼 容性要求。
线路布局与布线技术
线路布局
合理安排电源线、信号线和接地 线的位置，以减小电磁干扰。
布线技巧
遵循最短、最直接的原则，尽量 减少线路长度和弯曲度。
集成化设计
集成化设计是开关电源前端EMC的重要发展方向，通过将 多个功能模块集成在一个芯片或模块中，实现小型化、轻 量化和高效化的设计。
智能化控制
智能化控制技术使得开关电源前端EMC能够实现自适应调 节、故障诊断和预测等功能，提高了系统的稳定性和可靠 性。
市场趋势与竞争格局
市场需求持续增长
随着电子设备的普及和智能化的发展，开关电源前端EMC的市场需求持续增长， 尤其在通信、数据中心、电动汽车等领域具有广阔的应用前景。
开关电源EMC设计实用技术培训讲义
技巧 回路包围面积包含空间和方向的概念，不局限为平面
脉冲电流回路划分
1、拓扑电流回路 It，流过典型拓扑电流，是开关电源拓扑成立的前提 2、脉冲电流回路 Ip，流过拓扑续流电流或者二极管反向恢复电流，可能包含较多
的毛刺和噪音能量
对策
脉冲电流回路包围面积最小化是开关
回路包围面积最小化 电源布局设计的首要线索，是开关电
源工程师必须掌握的基本概念和技能
一个不少找出所有脉冲电流回路处理 末端优先、脉冲电流回路优先 回路阻抗、电流应力、器件工况评估
开关电源EMC设计实用技术
地
哪是地？
大地
电网
暗房
开关电源与电网或暗房的连接处
地球人的基本共识
大面积接地、无限大容量、无限低阻抗 电网是个无限大接地体，上电即为接地
暗房=EMC黑体，接地做到极致
辐射能量向远端聚集
EMC测试装备
开关电源
负载
结论 开关电源输入端子就是地
而不是其他任何地方 L、N、PE 端子都是地，它就在PCB板上，触手可及 当你想解决EMC问题时，输入端子就是地【EMC地】 你把输入端子看成是能量输入端口时，它也可以是地
开关电源EMC设计实用技术
信号、结构
基本 信号
脉冲电流信号 6个: 2个拓扑,各2个;副边2个,正反向各1个（环路包围面积最小化处理） 热点电压信号 原边2个热点；副边1个（分布范围最小化处理，近地屏蔽） 频率信号（频率、波形） 磁场信号（漏磁） 电场信号（静电） 外部信号（EMS）
不利 结构
输入线结构 脉冲电流环路包围面积 环路中的地的连接结构 各环路之间的耦合结构
4 输入端子接地是关键特征 所有的EMC辐射，都是相
对于地而存在
开关电源EMC必须掌握的几个概念
1.电磁干扰的产生与传输电磁干扰传输有两种方式：一种是传导传输方式，另一种则是辐射传输方式。
传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接，干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。
辐射传输是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。
常见的辐射耦合有三种：1）一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收，称为天线对天线的耦合；2）空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合。
3）两根平等导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合，称为线对线的感应耦合。
2.电磁干扰的产生机理从被干扰的敏感设备角度来说，干扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。
● 传导耦合模型传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本耦合方式。
● 辐射耦合模型辐射耦合是干扰耦合的另一种方式，除了从干扰源发出的有意辐射外，还有大量的无意辐射。
同时，PCB板上的走线无论是电源线、信号线、时钟线、数据线或者控制线等，都能起到天线的效果，即可辐射出干扰波，又可起到接收作用。
3.电磁干扰控制技术①传输通道抑制● 滤波：在设计和选用滤波器时应注意频率特性、耐压性能、额定电流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。
滤波器的安装正确与否对其插入损耗特性影响很大，只有安装位置恰当，安装方法正确，才能对干扰起到预期的滤波作用。
在安装滤波器时应考虑安装位置，输入输出侧的配线必须屏蔽隔离，以及高频接地和搭接方法。
● 屏蔽：电磁屏蔽按原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。
电场屏蔽包含静电屏蔽和交变电场屏蔽；磁场屏蔽包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。
不同类型的电磁屏蔽对屏蔽体的要求不同。
在实际的屏蔽中，电磁屏蔽效能更大程度上依赖于屏蔽体的结构，即导电的连续性。
实际的屏蔽体由于制造、装配、维修、散热、观察及接口连接要求，其上面一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝，这些孔缝对于屏蔽体的屏蔽效能起着重要的影响作用，因此必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。
开关电源emc设计要领
开关电源emc设计要领（最新版）目录1.开关电源 EMC 设计的重要性2.开关电源 EMC 设计的主要要点3.解决电磁干扰的方法4.开关电源 EMC 设计的实际应用正文开关电源 EMC 设计要领随着电子技术的快速发展，开关电源在通信、控制、计算机等领域的应用越来越广泛。
然而，由于开关电源会产生电磁干扰，其进一步的应用受到了一定程度上的限制。
因此，开关电源的 EMC 设计变得尤为重要。
本文将分析开关电源电磁干扰的各种产生机理，并在此基础上，提出开关电源的电磁兼容设计方法。
一、开关电源 EMC 设计的重要性开关电源因体积小、功率因数较大等优点，在通信、控制、计算机等领域应用广泛。
但由于会产生电磁干扰，其进一步的应用受到一定程度上的限制。
因此，开关电源的 EMC 设计变得尤为重要。
二、开关电源 EMC 设计的主要要点开关电源的 EMC 设计主要包括以下几个方面：1.电路设计及布局：合理的电路设计及布局可以减小电磁干扰。
2.接地处理：良好的接地处理可以有效地减小电磁干扰。
3.滤波器设计：滤波器的设计可以有效地抑制电磁干扰。
4.屏蔽处理：对敏感元件和线路进行屏蔽处理，可以减小电磁干扰。
三、解决电磁干扰的方法针对电磁干扰问题，可以采用以下方法进行解决：1.采用高频电流探头确认噪声、耦合和路径。
2.使用 1pf 探头和近场探头定位噪声源。
3.根据噪声源的性质，确定组合屏蔽、接地和/或过滤的方案。
四、开关电源 EMC 设计的实际应用开关电源的 EMC 设计在实际应用中需要考虑多方面的因素，如工频交流整流为直流、逆变为高频、整流滤波电路输出等。
通过合理的设计，可以有效地减小电磁干扰，提高开关电源的电磁兼容性。
总之，开关电源的 EMC 设计是保障其在通信、控制、计算机等领域应用的关键。
开关电源和EMC入门讲座
+9V
8765 1234
IC1 VIPER22A
D204 HER203
C31 104P
E204 220uF/16V
HZ151
C204 104P
R210
200
D8 1N4007
E203 100uF/25V*2
C32 104P
C205 104P
C203 104P
E206 10uF/25V
+12
10. EMI检测实例
《 AUX-24机（3HP）EMI检测报告》——见附件。
感谢观赏
学习交流共同提高
R201 3K
COM +15
C52 222P/400VAC
N
6.何谓EMC
EMC是Electromagnetic Compatibility—电磁兼容的 简称；也是电磁干扰EMI和电磁抗扰EMS的合称。
7. 电磁干扰——EMI，包括：
A. 端子骚扰电压（Conduct Test）； B. 骚扰功率(Distyrbance Power) ； C. 辐射骚扰(3M Chamber) ； D. 电源谐波(Harmonics Test) ； E. 电源压闪烁 (Flicker Test ) 等。
i
Vin Com
L M1
PWM
Vout
D1 E1
C1
4.正激式开关电源：有单管单路正激、双管
单路正激、双管双路正激等；用得更多的是 桥式电路，包括半桥、全桥等。
Vin Com
TR1
PWM
M1
i
L D1
D2
Vout
C1 E1
5.单片式开关电源实例判析：
（用ST-VIPER22A单片IC作主开关）
最新开关电源前端EMC概述
XI’AN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
2.EMC的辐射干扰
辐射干扰通过空间传输实质上是干扰源的电磁能量以场 的形式向四周空间播。 减小辐射干扰的措施主要有： 1）辐射屏蔽：在干扰源和干扰对象之间插入一金属屏蔽物， 以阻挡干扰的传播。 2） 极化隔离：干扰源与干扰对象在布局上采取极化隔离措 施。即一个为垂直极化时，另一个为水平极化，以减小其间 的耦合。 3）距离隔离：拉开干扰源与被干扰对象之间的距离，这是 由于志在近场区，场量强度与距离平方或立方成比例，当距 离增大时，场衰减很快。 4）吸收涂层法：被干扰对象有时可涂复一层吸收电磁波的 材料，以减小干扰。
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7.产品EMC设计的重要性
产品的EMC性能好坏，还关系到产品的稳定性， 影响客户满意度；主要表现在：
（1） 产品EMC设计考虑不周易引起内部串扰，影响 产品稳定性； （2） 抗外部干扰能力差，工作难稳定； （3）产生干扰会引起客户投诉。
5. 电磁兼容标准
电磁兼容标准主要通过标准化组织来制订，国际上制定电磁兼容的主要标准 化组织如下表所示。
IEC(国际电工委员会) CENELEC(欧洲电工标准化委员会)由欧共体委员会授权制订欧洲标准
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6. 电磁兼容标准分类
电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专 用产品标准。
基础标准：描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设 备，定义了等 级和性能判据。基础标准不涉及具体产品。
开关电源EMC有必要把握的几个概念
开关电源EMC有必要把握的几个概念1.电磁烦扰的发作与传输电磁烦扰传输有两种办法：一种是传导传输办法，另一种则是辐射传输办法。
传导传输是在烦扰源和活络设备之间有无缺的电路联接，烦扰信号沿着联接电路传递到接纳器而发作电磁烦扰景象。
辐射传输是烦扰信号通过介质以电磁波的办法向别传达的烦扰办法。
多见的辐射耦合有三种：1）一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接纳，称为天线对天线的耦合；2）空间电磁场经导线感应而耦合，称为场对线的耦合。
3）两根对等导线之间的高频信号互相感应而构成的耦合，称为线对线的感应耦合。
2.电磁烦扰的发作机理从被烦扰的活络设备视点来说，烦扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。
●传导耦合模型传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电理性耦合三种根柢耦合办法。
●辐射耦合模型辐射耦合是烦扰耦合的另一种办法，除了从烦扰源宣告的有意辐射外，还有很多的无意辐射。
一同，PCB板上的走线不管是电源线、信号线、时钟线、数据线或许操控线等，都能起到天线的效果，即可辐射出烦扰波，又可起到接纳效果。
3.电磁烦扰操控技能①传输通道按捺●滤波：在方案和选用滤波器时应留神频率特性、耐压功用、额外电流、阻抗特性、屏蔽和牢靠性。
滤波器的设备精确与否对其刺进损耗特性影响很大，只需设备方位恰当，设备办法精确，才调对烦扰起到预期的滤波效果。
在设备滤波器时应思考设备方位，输入输出侧的配线有必要屏蔽阻隔，以及高频接地和搭接办法。
●屏蔽：电磁屏蔽按原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。
电场屏蔽包含静电屏蔽和交变电场屏蔽；磁场屏蔽包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。
纷歧样类型的电磁屏蔽对屏蔽体的央求纷歧样。
在实习的屏蔽中，电磁屏蔽效能更大程度上依托于屏蔽体的构造，即导电的接连性。
实习的屏蔽体由于制作、设备、修补、散热、查询及接口联接央求，其上面通常都开有形状各异、规范纷歧样的孔缝，这些孔缝对于屏蔽体的屏蔽效能起着首要的影响效果，因而有必要选用办法来按捺孔缝的电磁走漏。
工程师汇总：开关电源中EMC知识及分类标准配置
工程师汇总：开关电源中EMC知识及分类标准配置本文是对开关电源EMC知识的全面汇总，包括开关电源EMC的分类及标准，常用的EMC标准及实验配置，关于制订电磁兼容标准的组织和标准的介绍，开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径。
EMC的分类及标准： EMC(Electromagnetic Compatibility)是电磁兼容，它包括EMI(电磁骚扰)和EMS(电磁抗骚扰)。
EMC定义为:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何设备的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
EMC整的称呼为电磁兼容。
EMP是指电磁脉冲。
EMC = EMI + EMS EMI : 电磁干扰EMS : 电磁相容性(免疫力) EMI可分为传导Conduction及辐射Radiation两部分，Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B;CISPR 22(EN55022, EN61000-3-2, EN61000-3-3) Class B;国标IT类(GB9254，GB17625)和AV类(GB13837，GB17625)。
FCC 测试频率在450K-30MHz，CISPR 22测试频率在150K--30MHz，Conduction 可以用频谱分析仪测试，Radiation则必须到专门的实验室测试。
其中EN55022为Radiation Test & Conduction Test (传导& 辐射测试); EN61000-3-2为Harmonic Test (电源谐波测试) ;EN61000-3-3为Flicker Test (电压变动测试)。
CISPR22(Comite Special des Purturbations Radioelectrique)应用于信息技术类装置, 适用于欧洲和亚洲地区;EN55022为欧洲标准，FCC Part 15 (Federal Communications Commission) 适用于美国，EN30220欧洲EMI测试标准，功率辐射测试标准是EN55013频率在30MHZ-300MHz。
电源EMC检测标准类型---精品资料
电源EMC检测标准类型EMC指电磁兼容性。
如果电气设备的供电是从连接到其他设备的分布式交流或直流电源（例如建筑物中的交流干线）获取的，那么该设备对电源系统的影响程度必须减至最低；该设备的电磁辐射对其他设备的影响程度也必须减至最低。
带有高频开关器件的电源必须采取特别措施把电磁干扰限制在国际认可的范围内。
通常来说，电子设备运行时对其所在的环境产生的影响必须减至最低程度。
干扰的限值由以下所述的国际EMC检测标准所确定。
标准类型：(1) 通用标准：在参考范围内符合特定基本标准的一类设备的最高标准。
电源的当前相关标准为EN61204-3: 2000。
该标准涵盖了直流或交流输入不超过600V，直流输出不超过200V，功率不高于30kW 的电源的EMC要求。
EN指欧洲规范或欧洲标准。
欧洲在指定电磁兼容性的标准和其他许多领域的标准方面是全球的先驱，在全球范围内广泛被采用，而且随地区的不同而有所差异。
(2) 基本标准列表：EN61204-3中所引用的相关标准如下：EN55022和EN55011。
电源产生的传导和辐射电磁干扰。
该标准也称为CISPR22。
在美国FCC也有类似的标准。
电磁干扰限值分为两个级别，分别为A类和B类。
B类为通常所需的标准，对电磁干扰允许的限值较低。
EN61000-4-2。
静电放电抗扰度。
EN61000-4-3。
射频电磁场辐射抗扰度。
EN61000-4-4。
电快速瞬变脉冲群抗扰度。
EN61000-4-5。
浪涌（冲击）抗扰度。
EN61000-4-6。
射频场感应的传导骚扰抗扰度。
EN61000-4-8。
工频磁场抗扰度。
EN61000-4-11。
电压暂将、短时中断和电压变化的抗扰度。
EN61000-3-2。
电流谐波标准的兼容性。
EN61000-3-3。
电压波动和闪烁的限制。
(3) 性能准则：在抗干扰性测试中，有以下四种标准用于评估通过或失败。
A类。
测试不造成功能或性能的损失。
B类。
暂时的功能或性能损失，可以自我恢复。
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开关电源中EMC知识及分类标准配置本文是对开关电源EMC知识的全面汇总，包括开关电源EMC的分类及标准，常用的EMC标准及实验配置，关于制订电磁兼容标准的组织和标准的介绍，开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径。
EMC的分类及标准：EMC(Electromagnetic Compatibility)是电磁兼容，它包括EMI(电磁骚扰)和EMS(电磁抗骚扰)。
EMC定义为:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何设备的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
EMC整的称呼为电磁兼容。
EMP是指电磁脉冲。
EMC = EMI + EMS EMI : 電磁干擾 EMS : 電磁相容性 (免疫力)EMI可分为传导Conduction及辐射Radiation两部分，Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B;CISPR 22(EN55022, EN61000-3-2, EN61000-3-3) Class B;国标IT类(GB9254，GB17625)和AV类(GB13837，GB17625)。
FCC测试频率在450K-30MHz，CISPR 22测试频率在150K--30MHz，Conduction可以用频谱分析仪测试，Radiation则必须到专门的实验室测试。
其中EN55022为Radiation Test & Conduction Test (传导 & 辐射测试); EN61000-3-2为Harmonic Test (电源谐波测试) ;EN61000-3-3为Flicker Test (电压变动测试)。
CISPR22(Comite Special des Purturbations Radioelectrique)应用于信息技术类装置, 适用于欧洲和亚洲地区;EN55022为欧洲标准，FCC Part 15 (Federal Communications Commission) 适用于美国，EN30220欧洲EMI测试标准，功率辐射测试标准是EN55013频率在30MHZ-300MHz。
EN55011辐射测试标准是：有的频率段要求较高，有的频率段要求较低。
传导 (150KHZ-30MHZ) LISN主要是差模电流, 其共模阻抗为100欧姆(50 + 50); LISN主要是共模电流, 其总的电路阻抗为25欧姆(50 // 50)。
4线 AV 60dB/uV 150KHZ-2MHZ start 9KHZ5线 PEAK 100dB/uV 150KHZ-3MHZ6线 PEAK 100dB/uV 2MHZ-30MHZ7线 QP 70dB/uV 150KHZ-500KHZRadiated (30MHZ-1GHZ): ADD 4N7/250V Y CAP 90dB/uV 30MHZ-300MHZEMI为电磁干扰，EMI是EMC其中的一部分，EMI(Electronic Magnetic Interference) 电磁干扰， EMI包括传导、辐射、电流谐波、电压闪烁等等。
电磁干扰是由干扰源、藕合通道和接收器三部分构成的，通常称作干扰的三要素。
EMI线性正比于电流，电流回路面积以及频率的平方即：EMI = K*I*S*F2。
I是电流，S是回路面积，F是频率，K是与电路板材料和其他因素有关的一个常数。
EMI是指产品的对外电磁干扰。
一般情况下分为 Class A & Class B 两个等级。
Class A为工业等级，Class B 为民用等级。
民用的要比工业的严格，因为工业用的允许辐射稍微大一点。
同样产品在测试EMI中的辐射测试来讲，在30-230MHz下，B类要求产品的辐射限值不能超过40dBm 而A类要求不能超过50dBm(以三米法电波暗室测量为例)相对要宽松的多，一般来说CLASS A是指在EMI测试条件下，无需操作人员介入，设备能按预期持续正常工作，不允许出现低于规定的性能等级的性能降低或功能损失。
EMI是设备正常工作时测它的辐射和传导。
在测试的时候，EMI的辐射和传导在接收机上有两个上限，分别代表Class A和Class B，如果观察的波形超过B的线但是低于A的线，那么产品就是A类的。
EMS是用测试设备对产品干扰，观察产品在干扰下能否正常工作，如果正常工作或不出现超过标准规定的性能下降，为A级。
能自动重启且重启后不出现超过标准规定的性能下降，为B级。
不能自动重启需人为重启为C级，挂掉为D级。
国标有D级的规定，EN只有A，B，C。
EMI在工作頻率的奇数倍是最不好过的。
EMS(Electmmagnetic Suseeptibilkr) 电磁敏感度一般俗称为“电磁免疫力”, 是设备抗外界骚扰干扰之能力，EMI是设备对外的骚扰。
EMS中的等级是指：Class A，测试完成后设备仍在正常工作;Class B，测试完成或测试中需要重启后可以正常工作;Class C，需要人为调整后可以正常重启并正常工作;Class D，设备已损坏，无论怎样调整也无法启动。
严格程度EMI是B>A，EMS是A>B>C>D。
常用的EMC标准及试验配置EMS部份为EN55024包含7项测试：EN61000-4-2:1998;EN61000-4-3:1998;EN61000-4-4:1995,EN61000-4-5:1995;EN61000-4-6：1996;EN61000-4-8: 1993;EN61000-4-11:1994。
EMC检测主要项目:空间辐射(Radiation): EN55011,13,22 FCC Part 15&18, VCCI传导干扰(Conduction): EN55011,13,14-1,15,22, FCC Part 15&18, VCCI喀呖声(Click): EN55014-1功率辐射(Power Clamp): EN55013,14-1磁场辐射(Magnetic Emission): EN55011,15低频干扰(Low Frequency Immunity): EN50091-2静电放电(ESD): IEC61000-4-2、EN61000-4-2、 GB/T17626.2辐射抗扰度(R/S): IEC61000-4-3、 EN61000-4-3 、GB/T17626.3e; TEXT-INDENT: 2em; MARGIN: 10px 25px 0px; PADDING-LEFT: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; FONT: 14px/22px 宋体, Georgia, verdana, serif; WHITE-SPACE: normal; ORPHANS: 2; LETTER-SPACING: normal; COLOR: rgb(68,68,68); WORD-SPACING: 0px; PADDING-TOP: 0px; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">脉冲群抗扰度(EFT/B): IEC61000-4-4、EN61000-4-4 、 GB/T17626.4浪涌抗扰度(SURGE): IEC61000-4-5、 EN61000-4-5、 GB/T17626.5传导骚扰抗扰度(C/S): IEC61000-4-6、 EN61000-4-6 、GB/T17626.6工频磁场抗扰度(M/S): IEC61000-4-8、 EN61000-4-8、GB/T17626.8电压跌落(DIPS): IEC61000-4-11、 EN61000-4-11、 GB/T17626.11谐波电流(Harmonic): IEC61000-3-2、EN61000-3-2电压闪烁(Flicker): IEC61000-3-3、EN61000-3-3辐射干扰(Radiated Interference)是通过空间并以电磁波的特性和规律传播的。
但不是任何装置都能辐射电磁波的。
传导干扰(Conducted Interference)是沿着导体传播的干扰。
所以传导干扰的传播要求在干扰源和接收器之间有一完整的电路连接。
电磁兼容三要素：任何电磁兼容性问题都包含三个要素，即干扰源、敏感源和耦合路径，这三个要素中缺少一个，电磁兼容问题就不会存在。
产生电磁干扰的条件: 突然变化的电压或电流，即dV/dt或dI/dt很大;辐射天线或传导导体。
电磁兼容标准对设备的要求有两个方面：一个是工作时不会对外界产生不良的电磁干扰影响，另一个是不能对外界的电磁干扰过度敏感。
前一个方面的要求称为干扰发射要求，后一个方面的要求称为敏感度要求。
电磁能量从设备内传出或从外界传入设备的途径只有两个，一个是以电磁波的形式从空间传播，另一个是以电流的形式沿导线传播。
因此，电磁干扰发射可以分为：传导发射和辐射发射;敏感度也可以分为传导敏感度和辐射敏感度。
电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准。
基础标准：描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备，定义了等级和性能判据。
基础标准不涉及具体产品。
产品类标准：针对某种产品系列的EMC测试标准。
往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详细的规定。
通用标准：按照设备使用环境划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进行EMC测试。
对使设备的功能完全正常，也要满足这些标准的要求。
关于制订电磁兼容标准的组织和标准的介绍：IEC(国际电工委员会)：有两个平行的组织制订EMC标准，CISPR和TC77。
CISPR(国际无线电干扰特别委员会)：1934年成立。
目前有七个分会：A分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、B分会(工、科、医疗射频设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰)。
TC77(第77技术委员会)：1981年成立。
目前有3个分会：SC77A(低频现象)、 SC77B(高频现象)、 SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性)。
CENELEC(欧洲电工标准化委员会)：由欧共体委员会授权制订欧洲标准。
EN标准中引用了很多CISPR和IEC 标准，其对应关系如下：EN55××× = CISPR标准， (例： EN55011 = CISPR Pub.11)EN6×××× = IEC标准， (例： EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11)EN50××× = CENELEC自定标准， (例： EN50801 )FCC(联邦通信委员会)全名为Federal Communications Commission：是管理电脑, 周边及通信产品等销售美国之审核授权机抅, 主要制订民用产品标准，关于电磁兼容的标准主要包括在FCC Part15和FCC Part 18中。