LED反激式开关电源EMI解答(5)
教你如何通俗理解开关电源EMI
蓝色： 正弦波
绿色： 三角波
红色： 方波
可以看到，正弦波只有基波分量，但是三角波和方波含有高次谐波，谐波最大的是方波。
也就是说如果电流或者电压波形，是非正弦波的信号，都能分解出高次谐波。
那么如果同样的方波，但是上升下降时间不同，会怎样呢。
2.切断传播途径
3.增强抵抗力，这个就是所谓的Eபைடு நூலகம்C（电磁兼容）
解释以下名词：
传导干扰：也就是噪音通过导线传递的方式。
辐射干扰：也就是噪音通过空间辐射的方式传递。
差模干扰：由于电路中的自身电势差，电流所产成的干扰，比如火线和零线，正极和负极。
共模干扰：由于电路和大地之间的电势差，电流所产生的干扰。
6.采用反向恢复好的二极管，二极管的反向恢复电流，不但会带来高di/dt.还会和漏感等寄生电感共同造成高的dv/dt.
但事实上，开关电源是EMI发射源无法根本解决。而且一些从源头抑制EMI的方法同时会降低效率，所以从传播途径来抑制EMI显得尤为重要。
下面来看一下传播途径，这个是poon & Pong 两位教授总结的传播途径，比较的直观全面 。
所以在测试干扰的时候，需要测试各种频率下的噪音强度。
那么在开关电源中，这些噪音的来源是什么呢？
开关电源中，由于开关器件在周期性的开合，所以，电路中的电流和电压也是周期性的在变化。那么那些变化的电流和电压，就是噪音的真正源头。那么有人可能会问，我的开关频率是100KHz的，但是为什么测试出来的噪音，从几百K到几百M都有呢？
3.适当降低开关速度，降低开关速度，可以降低开关时刻的di/dt,dv/dt。对高频段的EMI有好处。
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。
反激开关电源EMI剖析
振荡2产生的共槟差模^>1#的路径：
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（迠参照振课I的分析）
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反激式开关电源设计与传导EMI抑制研究(26页)
四、结论
1、反激式开关电源设计时需要考虑功率因数、效率、输出稳定性和电磁兼 容性等因素，根据客户需求进行合理设计。
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一、反激式开关电源设计
一、反激式开关电源设计
反激式开关电源是一种常见的直流-直流转换器，其通过控制开关管的通断 时间来稳定输出电压。在设计反激式开关电源时，需要考、功率因数和效率：为了降低能源消耗和热损耗，设计时需要提高功率因 数并优化效率。
一、反激式开关电源设计
三、实际案例分析
3、案例分析总结该反激式开关电源设计合理、性能稳定、效率高且具有良 好的电磁兼容性。通过多种传导EMI抑制技术的综合应用，有效地减小了EMI对周 围电路的影响。然而，由于空间限制和成本考虑，该电源在设计时未能采用屏蔽 技术，可能导致在特定环境中EMI性能的下降。
四、结论
四、结论
三、实际案例分析
2、传导EMI抑制为了减小EMI对周围电路的影响，该电源采用多种传导EMI抑 制技术。首先，采用滤波技术，在输入和输出端设置滤波器，滤除高次谐波和噪 声。其次，采用接地技术，将电路的某一点与大地相连，减小共地阻抗引起的 EMI。此外，还采用线路布局优化技术，优化电路板的布局和布线，减小环路面 积和电磁耦合。
二、传导EMI抑制
2、EMI抑制技术比较分析屏蔽技术和滤波技术是常见的EMI抑制方法。屏蔽 技术可以有效地隔离电磁干扰，但成本较高，可能影响设备的可维护性和可维修性 。滤波技术则主要针对高次谐波和噪声进行滤除，对EMI的抑制效果较好，但 可能 受限于体积和重量等因素。接地技术则适用于减小共地阻抗引起的EMI，但 需要注 意接地的设计和实施。线路布局优化是一种较为灵活的抑制方法，可以在一定程度 上减小EMI的影响，但需要专业的设计和经验。
如何解决LED电源设计中的EMC-EMI问题
如何解决LED电源设计中的EMC/EMI问题电磁兼容（EMC）是在电学中研究意外电磁能量的产生、传播和接收，以及这种能量所引起的有害影响。
电磁兼容的目标是在相同环境下，涉及电磁现象的不同设备都能够正常运转，而且不对此环境中的任何设备产生难以忍受的电磁干扰之能力。
习惯上说，EMC包含EMI（电磁干扰）和EMS（电磁敏感性）两个方面。
电磁干扰（EMI）是指任何在传导或电磁场伴随着电压、电流的作用而产生会降低某个装置、设备或系统的性能，或产生不良影响的电磁现象。
LED电源电磁干扰，工程师要考虑的主要方面有：电路措施、EMI滤波、元器件选择、屏蔽和印制电路板抗干扰设计等。
对于设计LED电源的工程师来说，电磁干扰问题是一直存在于设计中的一个关键问题。
如何能解决这个问题？我们先来看看影响电磁兼容的几个因素。
一影响EMC的几个因素（1）驱动电源的电路结构最初的LED电源就是线性电源，但是线性电源在工作时会以发热的形式损耗大量能量。
线性电源的工作方式，使他从高压变低压必须有将压装置，一般的都是变压器，再经过整流输出直流电压。
虽然笨重，发热量大，优点是，对外干扰小，电磁干扰小，也容易解决。
而现在使用比较多的LED开关电源，都是以PWM形式的LED驱动电源是让功率晶体管工作在导通和关断状态。
在导通时，电压低，电流大;关断时，电压高，电流小，因此功率半导体器件上所产生的损耗也很小。
缺点比较明显的是，电磁干扰（EMI）也更严重。
（2）开关频率LED电源的电磁兼容出现问题一般是开关电路的电源中。
而开关电路是开关电源的主要干扰源之一。
开关电路是LED驱动电源的核心，开关电路主要由开关管和高频变压器组成。
它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲，频带较宽且谐波丰富。
反激开关电源EMI分析精讲共29页文档
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治分析精讲
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
为什么开关电源会产生emi_有什么抑制方法
为什么开关电源会产生emi_有什么抑制方法与传统的线性稳压电源相比，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、待机功耗低、稳压范围宽等特点，广泛用于空间技术、雷达、计算机及外围设备、通信、自动控制、家用电器等领域。
然而，开关电源自身产生的各种电磁骚扰占有很宽的频带和较强的幅度，如果控制不当会通过传导和辐射对周围设备产生电磁干扰，污染电磁环境，成为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。
如何抑制开关电源的电磁骚扰，以提高相应电子产品的质量，使之符合有关电磁兼容标准的要求，已成为抛开沉重的线性电源换用轻便的开关电源的产品设计者们面对的首要问题开关电源是一种应用功率半导体器件并综合电力变换技术、电子电磁技术、自动控制技术等的电力电子产品。
因其具有功耗小、效率高、体积小、重量轻、工作稳定、安全可靠以及稳压范围宽等优点，而被广泛应用于计算机、通信、电子仪器、工业自动控制、国防及家用电器等领域。
但是开关电源瞬态响应较差、易产生电磁干扰，且EMI信号占有很宽的频率范围，并具有一定的幅度。
这些EMI信号经过传导和辐射方式污染电磁环境，对通信设备和电子仪器造成干扰，因而在一定程度上限制了开关电源的使用。
开关电源的干扰源分析开关电源产生电磁干扰最根本的原因，就是其在工作过程中产生的高di/dt和高dv/dt，它们产生的浪涌电流和尖峰电压形成了干扰源。
工频整流滤波使用的大电容充电放电、开关管高频工作时的电压切换、输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。
开关电源中的电压电流波形大多为接近矩形的周期波，比如开关管的驱动波形、MOSFET漏源波形等。
对于矩形波，周期的倒数决定了波形的基波频率；两倍脉冲边缘上升时间或下降时间的倒数决定了这些边缘引起的频率分量的频率值，典型的值在MHz范围，而它的谐波频率就更高了。
这些高频信号都对开关电源基本信号，尤其是控制电路的信号造成干扰。
开关电源EMI整改频段干扰原因及抑制办法（最终版）
开关电源EMI整改频段干扰原因及抑制办法（最终版）第一篇：开关电源EMI整改频段干扰原因及抑制办法（最终版）开关电源EMI整改频段干扰原因及抑制办法开关电源EMI整改中，关于不同频段干扰原因及抑制办法：1MHZ以内以差模干扰为主1.增大X电容量；2.添加差模电感；3.小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。
1MHZ-5MHZ差模共模混合采用输入端并联一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，1.对于差模干扰超标可调整X电容量,添加差模电感器，调差模电感量;2.对于共模干扰超标可添加共模电感,选用合理的电感量来抑制；3.也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107一对普通整流二极管1N4007。
5M以上以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。
对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减作用;可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔,铜箔闭环.处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。
20-30MHZ1.对于一类产品可以采用调整对地Y2电容量或改变Y2电容位置；2.调整一二次侧间的Y1电容位置及参数值；3.在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕组的排布。
4.改变PCBLAYOUT；5.输出线前面接一个双线并绕的小共模电感；6.在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数；7.在变压器与MOSFET之间加BEADCORE；8.在变压器的输入电压脚加一个小电容。
9.可以用增大MOS驱动电阻.30-50MHZ 普遍是MOS管高速开通关断引起1.可以用增大MOS驱动电阻；2.RCD缓冲电路采用1N4007慢管；3.VCC供电电压用1N4007慢管来解决；4.或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；5.在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；6.在变压器与MOSFET之间加BEADCORE；7.在变压器的输入电压脚加一个小电容；8.PCB心LAYOUT时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；9.变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。
开关电源电磁干扰(EMI)整改汇总要点
开关电源电磁干扰(EMI整改汇总开关电源类产品的频率大概分四段：150K-400K-4M-20M-30M，这样分的好处是找问题迅速，一般前一段的主要问题在于滤波元器件上。
小功率开关电源用一个合适的X电容和一个共模电感可消除，从增加的元件对测试结果来看，一般电感对AV值有效，电容对QP值有效。
当然，这只是一般规律。
电容越大，滤除的频率越低。
电感越大（适可而止），滤除的频率越高。
400K-4M这一段主要是开关管，变压器等的干扰。
可以在管与散热片之间加屏蔽层（云母片），或者在引脚上套磁珠。
吸收电路上套磁珠有时也很有效。
变压器初次级之间的Y电容也是不容忽视的。
次级对初级高压端合适还是低压端有时候对这段频率影响很大。
除此之外，调整滤波器也可以抑制其骚扰。
4M-20M这段主要是变压器等高频干扰，在没有找到根源前，大概通过调整滤波，接地，加磁珠等手段解除，有时也可能是输出端的问题。
20M以后主要针对齐纳二级管，输出端电源输入端整改。
一般是用到磁珠，接地等。
值得注意的是，滤波器件因该远离变压器，散热器，否则容易耦合。
镇流器整改原理和开关电源类似，但是前部分超标并非调整滤波器件就都可以解除，最有效的办法是Y电容金属外壳，外壳再连接地线。
磁珠对高频抑制效果不错。
根据IEC 60384-14，电容器分为X电容及Y电容，1. X电容是指跨于L-N之间的电容器，2. Y电容是指跨于L-G/N-G之间的电容器。
(L="Line", N="Neutral", G="Ground"X电容底下又分为X1, X2, X3，主要差別在于:1. X1耐高压大于2.5 kV, 小于等于4 kV,2. X2耐高压小于等于2.5 kV,3. X3耐高压小于等于1.2 kVY电容底下又分为Y1, Y2, Y3，Y4, 主要差別在于:1. Y1耐高压大于8 kV,2. Y2耐高压大于5 kV,3. Y3耐高压 n/a4. Y4耐高压大于2.5 kVX,Y电容都是安规电容,火线零线间的是X电容,火线与地间的是Y电容.它们用在电源滤波器里,起到电源滤波作用,分别对共模,差模工扰起滤波作用.作为工作于开关状态的能量转换装置，开关电源的电压、电流变化率很高，产生的干扰强度较大；干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器，相对于数字电路干扰源的位置较为清楚；开关频率不高（从几十千赫和数兆赫兹），主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰；而印刷线路板 (PCB走线通常采用手工布线，具有更大的随意性，这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。
开关电源产生EMI的原理
开关电源产生EMI的原理开关电源产生EMI的原因较多,其中由基本整流器产生的电流高次谐波干扰和变压器型功率转换电路产生的尖峰电压干扰是主要原因.基本整流器的整流过程是产生EMI最常见的原因.这是因为正弦波电源通过整流器后变成单向脉动电源已不再是单一频率的电流,此电流波可分解为一直流分量和一系列频率不同的交流分量之和.实验结果表明,谐波(特别是高次谐波)会沿着输电线路产生传导干扰和辐射干扰,一方面使接在其前端电源线上的电流波形发生畸变,另一方面通过电源线产生射频干扰.变压器型功率转换电路用以实现变压、变频以及完成输出电压调整,是开关稳压电源的核心,主要由开关管和高频变压器组成.它产生的尖峰电压是一种有较大幅度的窄脉冲,其频带较宽且谐波比较丰富.产生这种脉冲干扰的主要原因是:(1)开关功率晶体管感性负载是高频变压器或储能电感在开关管导通的瞬间,变压器初级出现很大的涌流,将造成尖峰噪声.这个尖峰噪声实际上是尖脉冲,轻者造成干扰,重者有可能击穿开关管.(2)由高频变压器产生的干扰当原来导通的开关管关断时,变压器的漏感所产生的反电势E=-Ldi/dt其值与集电极的电流变化率(di/dt)成正比,与漏感量成正比,叠加在关断电压上,形成关断电压尖峰,形成传导性电磁干扰,既影响变压器的初级,还会传导向配电系统,影响其它用电设备的安全和经济运行.(3)由输出整流二极管产生的干扰在输出整流二极管截止时,有一个反向电流,它恢复到零点的时间与结电容等因素有关.其中能将反向电流迅速恢复到零点的二级管称为硬恢复特性二极管,这种二极管在变压器漏感和其它分布参数的影响下,将产生较强的高频干扰,其频率可达几十MHz.对上述开关电源产生的EMI所采取的抑制措施,主要有正确选择半导体器件、变压器铁芯材料和在开关电源的电路中采取屏蔽、接地、滤波等几种方法.最近搞这个无桥电路,EMI问题实在是严重,只能理论上分析解决的措施了.。
开关电源如何解决EMI问题
开关电源以其轻、薄、小和高效率等特点广泛的应用于各类电气设备上，然而也带来了噪声干扰等危害。
在开关电源向更小体积、更高频率、更大功率密度方向发展的同时，其dv/dt，di/dt所带来的EMI噪声也将会更大。
在开关电源向高功率密度发展的同时，解决EMI问题的难度也在不断加大，做好电源内部的EMI设计尤其显得非常重要。
开关电源的主要干扰源集中在功率开关管、整流二极管、高频变压器、储能滤波电感等，其引发主要有五个典型路径，如下所示：1. 高di/dt回路产生差模辐射干扰。
2. 高dv/dt节点至地的电容耦合形成共模干扰。
3. 差模电流的传导耦合干扰。
4. 高频变压器及其寄生电容对共模噪声的耦合干扰。
5. 整流管反向浪涌电流引起的共模干扰。
1、高di/dt回路产生差模辐射干扰骚扰的路径为mos，变压器原边绕组到电解的环形回路。
在处理无金属外壳电源的辐射问题时，此骚扰路径显得尤为重要。
依据差模环天线的预测公式，在考虑地面反射的情况下；E = 2.6 I A* f *f /D（m V/m），I为骚扰电流，A为环天线的面积，f为骚扰电流频率。
由上式可见，减小环天线辐射的办法是：降低电路的工作频率；控制骚扰电流；减小电路的环路面积。
在实际常用措施中，对开关管加吸收是较有效的方法，当然，能在设计时尽量减小该路径下的回路面积才是最可取的。
2、高dv/dt节点至地的电容耦合形成共模干扰。
高dv/dt节点至地的电容耦合形成共模干扰是电源最主要的干扰源。
该节点通过寄生电容对地不断充放电，寄生电容就充当了这个共模通路中的驱动电流源的角色。
开关管正常工作需要散热，一般有两种散热方式：通过绝缘垫片贴散热器散热，或者通过绝缘垫片直接贴保护地散热。
从平时的经验来看，第二种散热方式的共模噪声明显强于第一种，所需的EMI滤波电路的衰减能力也更强。
如果开关管通过散热器散热，可以对散热器进行接地处理以减小对保护地的共模电流。
开关管通过绝缘垫贴于散热器上，与散热器之间形成寄生电容C1。
反激式开关电源EMI精要解析
摘要：分析了反激式变换器的噪声模型，根据原、副边的噪声回路特点，提出利用反激式变换器的辅助绕组改变变压器内的电位分布以调整其内部分布电容，从改变噪声通路阻抗的角度调整原、副边噪声平衡，实现共模噪声抑制。
以一台50W 反激式变换器为平台对分析结果进行了实验，实验结果验证了分析的正确性。
关键词：反激式变换器；分布电容；辅助绕组；共模EMI抑制l 引言反激式变换器所用的元器件少、成本低，是一种性价比很高的电路拓扑，广泛用于充电器、适配器、各类电器及仪表中的直流电源等功率等级较小的场。
目前已有大量的文献集中于其电路原理、应用设计等方面。
近年来，随着对电磁干扰要求的日益严格，对反激式开关电源的电磁干扰问题的研究也逐渐得到重视[1 ]，文献[1]和[2]分析了反激式开关电源的电磁干扰模型，采用优化变压器内部结构、外加补偿绕组等手段实现了反激式开关电源电磁干扰的抑制；文献[3]详细分析了反激式开关电源高频变压器内分布电容在高频关、断过程中对电磁干扰的影响机理，利用斜坡补充原理改善了电磁干扰现象。
但由于电磁干扰形成和传播的复杂性，对其形成机理和干扰抑制的研究仍在不断的深入探索中。
本文首先分析了反激式开关电源共模电磁噪声的传播机理，详细分析了原边噪声通路和副边噪声通路的特点及影响因素；针对共模噪声特点提出了利用补偿电容和变压器内部辅助绕组的两种改善共模噪声的方案，并以一台50W 反激式开关电源作为实验平台进行了验证。
2 共模传导噪声耦合通道模型分析图1是Flyback变换器的共模噪声传输通道的原理图，LISN模块是用来测量传导发射的标准电路。
电容c 、c。
和c 用细点线表示分布电容，其中c 表示变压器原边、功率开关管和散热片的对地分布电容，c。
表示负载端对地分布电容，c阳表示原边“热点”(电位跳变点)到副边“静点”(电位稳定点)的耦合电容。
开关管M1漏极电位在开通、关断时产生电位跳变，变化的电位经对地耦合电容形成共模噪声电流，用Vm表示原边噪声源，图中用黑体点线表示共模噪声的传播路径，共模电流分两路流向大地，一路经散热片和开关管的对地电容，另一路流经副边对地电容。
开关电源EMI噪声分析及抑制
开关电源EMI噪声分析及抑制开关电源是一种高效率的电源转换器，能将电能转换为不同电压、电流和频率的输出。
然而，由于其高频开关行为引起的电磁干扰（EMI）噪声，可能对其他电子设备和通信系统产生不良影响。
因此，EMI噪声的分析和抑制对于开关电源设计和应用至关重要。
EMI噪声源主要包括开关器件、开关电容和开关电感。
开关器件的开关动作会产生脉冲干扰，频率可达数MHz至数GHz。
开关电容和开关电感则会导致谐振效应，形成谐振峰，并产生共模和差分噪声。
为了对EMI噪声进行分析，通常需要进行频谱分析。
可以使用频谱分析仪来测量开关电源的频谱，并确定EMI噪声的频率范围和幅度。
根据测量结果，可以采取相应的措施来抑制EMI噪声。
首先，选择合适的滤波器。
在开关电源的输入端和输出端都可以加入滤波器，以滤除高频噪声。
常用的滤波器包括电源型滤波器、陷波滤波器和共模滤波器等。
电源型滤波器通常采用电容和电感组成，并将高频噪声短路至地。
陷波滤波器则能够抑制特定频率的噪声，而共模滤波器则能滤除共模噪声。
其次，可以采取屏蔽措施。
通过将敏感部件（例如传感器和高速信号线）包裹在屏蔽层中，可以阻挡电磁辐射对其的干扰。
屏蔽可以采用金属盒、铜箔和铁氧体等材料实现。
此外，还可以采用良好的地线布局和绝缘层来提高屏蔽效果。
此外，优化PCB设计也是抑制EMI噪声的重要手段。
首先，在布局设计时，应尽量减小回路面积和环路面积，以降低信号线的长度和电流回路的大小。
其次，应使用短而宽的连线，以减小线路的电感和电阻。
而在布线设计时，则需要注意信号线和电源线的分离，避免共模干扰。
此外，由于高频信号对连线的特殊要求，可以采用扇形隔离和差分传输等技术来提高电路的抗干扰能力。
最后，还可以通过使用低EMI噪声的开关元件、降低开关频率和斩波频率来抑制EMI噪声。
开关元件的选择应具备低开关电流和低开关损耗的特性，以减小开关动作带来的噪声。
而降低开关频率和斩波频率则是通过改变控制电路来实现的，可以减小时域和频域上的噪声。
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。
LED开关电源EMI设计小结
1.LED开关电源的EMI源LED开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等,外部环境对LED开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等.(1)功率开关管功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态,dv/dt和di/dt都在急剧变换,因此,功率开关管既是电场耦合的主要干扰源,也是磁场耦合的主要干扰源.(2)高频变压器高频变压器的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换,因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源.(3)整流二极管整流二极管的EMI来源集中体现在反向恢复特性上,反向恢复电流的断续点会在电感(引线电感、杂散电感等)产生高dv/dt,从而导致强电磁干扰.(4)PCB准确的说,PCB是上述干扰源的耦合通道,PCB的优劣,直接对应着对上述EMI源抑制的好坏.2.LED开关电源EMI传输通道分类(一). 传导干扰的传输通道(1)容性耦合(2)感性耦合(3)电阻耦合a.公共电源内阻产生的电阻传导耦合b.公共地线阻抗产生的电阻传导耦合c.公共线路阻抗产生的电阻传导耦合(二). 辐射干扰的传输通道(1)在LED开关电源中,能构成辐射干扰源的元器件和导线均可以被假设为天线,从而利用电偶极子和磁偶极子理论进行分析;二极管、电容、功率开关管可以假设为电偶极子,电感线圈可以假设为磁偶极子;(2)没有屏蔽体时,电偶极子、磁偶极子,产生的电磁波传输通道为空气(可以假设为自由空间);(3)有屏蔽体时,考虑屏蔽体的缝隙和孔洞,按照泄漏场的数学模型进行分析处理.3.LED开关电源EMI抑制的9大措施在LED开关电源中,电压和电流的突变,即高dv/dt和di/dt,是其EMI产生的主要原因.实现LED开关电源的EMC设计技术措施主要基于以下两点:(1)尽量减小电源本身所产生的干扰源,利用抑制干扰的方法或产生干扰较小的元器件和电路,并进行合理布局;(2)通过接地、滤波、屏蔽等技术抑制电源的EMI以及提高电源的EMS.分开来讲,9大措施分别是:(1)减小dv/dt和di/dt(降低其峰值、减缓其斜率)(2)压敏电阻的合理应用,以降低浪涌电压(3)阻尼网络抑制过冲(4)采用软恢复特性的二极管,以降低高频段EMI(5)有源功率因数校正,以及其他谐波校正技术(6)采用合理设计的电源线滤波器(7)合理的接地处理(8)有效的屏蔽措施(9)合理的PCB设计4.高频变压器漏感的控制高频变压器的漏感是功率开关管关断尖峰电压产生的重要原因之一,因此,控制漏感成为解决高频变压器带来的EMI首要面对的问题.减小高频变压器漏感两个切入点:电气设计、工艺设计!(1)选择合适磁芯,降低漏感.漏感与原边匝数平方成正比,减小匝数会显著降低漏感.(2)减小绕组间的绝缘层.现在有一种称之为“黄金薄膜”的绝缘层,厚度20~100um,脉冲击穿电压可达几千伏.(3)增加绕组间耦合度,减小漏感.5.高频变压器的屏蔽为防止高频变压器的漏磁对周围电路产生干扰,可采用屏蔽带来屏蔽高频变压器的漏磁场.屏蔽带一般由铜箔制作,绕在变压器外部一周,并进行接地,屏蔽带相对于漏磁场来说是一个短路环,从而抑制漏磁场更大范围的泄漏.高频变压器,磁心之间和绕组之间会发生相对位移,从而导致高频变压器在工作中产生噪声(啸叫、振动).为防止该噪声,需要对变压器采取加固措施:(1)用环氧树脂将磁心(例如EE、EI磁心)的三个接触面进行粘接,抑制相对位移的产生;(2)用“玻璃珠”(Glass beads)胶合剂粘结磁心,效果更好.。
反激开关电源EMI分析精讲PPT文档共29页
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
三种解决LED中EMI的技巧
三种解决LED中EMI的技巧在电路当中，EMC和EMI的问题是人们始终关心的话题。
在LED电路中，对于EMC和EMI的要求同样非常高。
本文将为大家介绍LED产品设计当中关于解决EMI与EMC的解决方法，感兴趣的朋友快来看一看吧。
要解决LED驱动电源的电磁干扰问题，从硬件上可从以下几个方面入手： 减少开关电源本身的干扰 软开关技术，在原有的硬开关电路中增加电感和电容元件，利用电感和电容的谐振，降低开关过程中的du/dt和di/dt，使开关器件开通时电压的下降先于电流的上升，或关断时电流的下降先于电压的上升，来消除电压和电流的重叠。
开关频率调制技术，通过调制开关频率fc，把集中在fc及其谐波2fc、3fc…上的能量分散到它们周围的频带上，以降低各个频点上的EMI幅值。
元器件的选择，选择不易产生噪声、不易传导和辐射噪声的元器件。
通常特别值得注意的是，二极管和变压器等绕组类元器件的选用。
反向恢复电流小、恢复时间短的快速恢复二极管是开关电源高频整流部分的理想器件。
合理使用电磁干扰滤波器，EMI滤波器的主要目的之一，电网噪声是电磁干扰的一种，它属于射频干扰（RFI），其传导噪声的频谱大致为10KHz~30MHz，最高可达150MHz。
在一般情况下，差模干扰幅度小，频率低，所造成的干扰较小;共模干扰幅度大，频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。
欲削弱传导干扰，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装电磁干扰滤波器。
LED电源一般采用简易式单级EMI滤波器，主要包括共模扼流圈和滤波电容。
EMI滤波器能有效抑制开关电源适配器的电磁干扰。
通过切断干扰信号的传播途径来减少电磁干扰问题。
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b2 a2
端口 1 the return loss (dB)=-20log(∣S11∣) 端口 2 the return loss (dB)=-20log(∣S22∣) RL 测试设置如下：
S11 Port 1 Wideband N.A DUT load
11. 什么是 DD（Differential Delay 微分延迟）？ 定义：在不同频率下两个信号的延迟差。 公式：DD=￠1/（f1*360）-￠2/(f2*360)。 其中：f1、f2 是测试信号的频率；￠1，￠是测试信号的相位。 对于一个理想的产品 DD=0 DD 测试设置如下：
(
100w)
RCD RCD RCD
RCD RCD Vclamp: Vin: VD : Lp: Llk: RCD Lp Llk Llk Lp RCD Llk RCD Llk Rc RCD RCD Cc Vclamp Vclamp 2 VOR Vclamp VBR(DSS) VINMAX Vclamp VBR(DSS) 0.9 Vclamp Cc RCD RCD Rc Cc ,
V1
I1
I2
变压器初级电感指次级开路时初级绕组的有效电感，即 I2=0 时。 3． 什么是 LL?
V1
I1
I2
初级漏感是指变压器次级所有绕组短路时在次级测得的电感，即 I2=最大时（短路） 。 4． 什么是 CWW?
CWW
将变压器绕组各自短路，然后用电桥测量绕组间的电容。
5． 什么是 SRF?
SRF
NOTCH FILTER BANDPASS FILTER TRUE RMS DETECTOR
Sine Wave
DUT
V
17. 什么是 LB? The imbalance of the devise will transform the common mode signal to differential mode signal. Longitudinal balance indicates the devise susceptibility to the interference. 18. 19.
Port 1
DUT
Port 2
15. 什么是 CT? Cross talk indicates the devise susceptibility to interference by another channel signal。 CT 测试设置如下：
N.A Port 2
W.B DUT
16. 什么是 THD+D? THD indicates the linearity of the device。 A sinewave signal is input to the device,THD is the square root of the sum of the squares of the individual harmonic amplitudes。 The following figure is a simplified block diagram of the THD+N setup.The key functional blocks is a tunable notch filter(band-reject filter).In operation,this is turned to the fundamental sinewave frequency,so that the fundamental is greatly attenuated.The filter is designed to have virtually on insertion loss a second harmonic and higher,so harmonics are passed essentially unattenuated.Wind band noise,AC mains-related hum,and an other interfering signals below and above the notch filter frequency are also passed unattenuated;hence the (N9plus noise) portion of the name. THD 测试设置如下：
: ADVANTAGES: Fast transient response Single pole compensation
Inherent current limiting DISADVANTAGES: Noise sensitivity to current spikes Dual feedback loops Slope compensation Current limit tail
Port 1 N.A
WB DUT
WB
Port 2 N.A
10. 什么是 RL？ 定义：The ratio of reflected to incident signal is call the return loss。
b1 a1
两个端口的网络 S-PARAMTERS 公式如下： b1=S11*a1+S12*a2 b2=S21*a1+S22*a2 S12=b1/a1 S22=b2/a2 eqs1 eqs2 当 a2=0 时 当 a1=0 时
Inductive Capacitive
在某个频率下输出的阻抗最大时称为 SRF。 6． 什么是 DCR? 直流条件下的阻抗。 7． 什么是 OCL BALANCE/DCR BALANCE/CWW BALANCE/LL BALANCE? 两个绕组间的 OCL 匹配，叫 OCL BALANCE。 两个绕组间的 DCR 匹配，叫 DCR BALANCE。 绕组间的 CWW 匹配，叫 CWW BALANCE。 绕组间的 LL 匹配，叫 LL BALANCE。 8． 什么是 Q 值？ 在给定频率下，每个周期里最大贮存能量与损耗能量之比的 2 倍定义为品质因数。 9． 什么是 IL？ 定义：The ratio of transmitted to incident power is call the insertion loss。
1. PCB 2. , AC TRACE , , .
, .
(
),
(
),
0 22 Y
X
10
X , “ 50W ” , 3PIN INLET( FG DC , CMG ) , “ 2PIN ” INLET ,
ห้องสมุดไป่ตู้
LISN 1 Y DX GJB 151A CE101 Y Y 2 2-3
sometimes: 3525 cmg: 3842
本章的目的是了解一些常见测试参数的定义。
1． 什么是 T\R？
V1 L1 L2
V2
T\R 是一个绕组到另一个绕组的电压比 TR=V1/V2 对于一个电源变压器，它的有效输出电压是 V2=V1*TR 对于一个电流传感变压器，它的有效测量电流是 I2=I2/TR 对于一个阻抗匹配变压器，它的有效变压器阻抗是 Z1=Z1/(2) 2． 什么是 OCL?
Port 1 N.A
WB DUT
WB
Port 2 N.A
13. 什么是 DCMR? The common mode response of the balanced device,when it is stimulated with the differential mode signal. DCMR indicates the devise capability of preventing producing interference to the other devise. DCMR 测试设置如下：
Port 1 N.A DUT Port 2
The differential mode response of the balanced device,when it is stimulated with the common mode signal. CDMR 测试设置如下：
N.A Port 2 Port 1 DUT
14. 什么是 CMRR? The common mode response of the balanced device,when it is stimulated with the common mode signal. CMRR indicates the devise capability to block the interference from transmitting. CDMR 测试设置如下：
b1 a1
b2 a2
两个端口的网络 S-PARAMTERS 公式如下： b1=S11*a1+S12*a2 b2=S21*a1+S22*a2 S12=b1/a2 S22=b2/a1 eqs1 eqs2 当 a1=0 时 当 a2=0 时
端口 1 to 端口 2 的 Insertion Loss(dB)=-20log(∣S21∣) 端口 2 to 端口 1 的 Insertion Loss(dB)=-20log(∣S21∣) IL 测试设置如下：
Vc
iL=- i(m+m2)/(m+m1)
1 (1.2) m > -0.5m2 (1.3) m 0.75, Vo m2 m
m1 0
,
iL TL,
(1.3),
35% 1/n 1/2 1/2 1/3 1/2 ,
3844
MOSFET
3 Y-CAP,
RC EMI
3844 EMI
测试原理
PWM ESR 1 m1=Vs/T m2=VoR/LMN 1 (1.1) m1 iL m2 iL
<0.5
>0.5
2
2.a 2.b,