EMI控制技术简介
EMI公司介绍及产品技术分析
保证高性能。此外,在损害或呲裂时,单个陶瓷喷嘴可以分别调换,从而进一步达到降低维护成
本,并简化服务要求。 所有机器都包括高效不锈钢水过滤器(250 微米/60 目)。过滤器能确保通过喷嘴头的水已将任何 灰尘或沉积物过滤,保证喷嘴和机器使用寿命长。该过滤器坚固耐用,并且可以很容易地由操作 者清洗。
不锈钢过滤器
性粉尘,并提供高效的解决方案,以解决这些行业中的粉尘问题。
循环再利用 粉尘滋扰 异味滋扰 工作安全 水消耗
优势 避免临近居民和管理部门交涉干预;改善工作环境 避免临近居民和管理部门交涉干预;改善工作环境 只有无尘区才是安全的环境 降低水消耗节省成本 避免积水
机械成本
由于粉尘的减少可降低机械维护的成本
的健康和幸福,特别是在城市地区,因此,直接在其源头消减粉尘是最有效的解决方案。 安全性
粉尘暴露
优势
只有无尘区才是安全的环境
费用/成本效率
拆除公司需要“消除拆除粉尘” 操作者可通过远程控制调节风机 防止由于粉尘侵扰临近居民 改善可见度
优势
通用需求 人力的有效使用 降低拆除的边际成本 更安全且有效改善工作环境
循环再利用 粉尘滋扰 异味滋扰 工作安全 水消耗 优势 避免临近居民和管理部门交涉干预;改善工作环境 避免临近居民和管理部门交涉干预;改善工作环境 只有无尘区才是安全的环境 降低水消耗节省成本 避免积水
c) 采石场和矿山:因钻井及挖掘作业产生的颗粒物,很多采石场和矿山都面临着空气中存在 较高水平灰尘及微颗粒的挑战。这些污染物不仅对工作人员的健康和安全性产生不利影响, 而且还缩短了在这些环境中所使用机器的运行寿命。EMI 系统可有助于在其源头防止生产
位于轴流风机内部中央的喷嘴头生成绑定粉尘颗粒的细水雾,使粉尘无法通过空气传播。 与市场上其他水喷雾设备对比,中央喷嘴头的喷射范围在产生水喷雾时更大。此外,凭借特殊的 喷嘴头位置和设计,侧风和空气运动对 EMI 产品所产生的水喷雾影响比大多数竞争对手产品的要 小很多。这使得设备在有大气环流和风的情况下也可保持均匀的喷射模式。
开关电源电磁干扰(EMI)抑制措施总结
摘要:开关电源的电磁干扰对电子设备的性能影响很大,因此,各种标准对抑制电源设备电磁干扰的要求已越来越高。
对开关电源中电磁干扰的产生机理做了简要的描述,着重总结了几种近年提出的新的抑制电磁干扰的方法,并对其原理、应用做了简单介绍。
1 引言随着电子设备的大量应用,电源在这些设备中的地位越来越重要,而开关变换器由于体积小、重量轻、效率高等特点,在电源中占的比重越来越大。
开关电源大多工作在高频情况下,在开关器件的开关过程中,寄生元件(如寄生电容、寄生电感等)中能量的高频变化产生了大量的电磁干扰( ElectromagneticInterference , EMI )。
EMI 信号占有很宽的频率范围,又有一定的幅度,经过在电路、空间中的传导和辐射,污染了周围的电磁环境,影响了与其它电子设备的电磁兼容( ElectromagneticCompatibility )性。
随着近年来各国对电子设备的电磁干扰和电磁兼容性能要求的不断提高,对电磁干扰以及新的抑制方法的研究已成为开关电源研究中的热点。
本文对电磁干扰产生、传播的机理进行了简要的介绍,重点总结了几种近年来提出的抑制开关电源电磁干扰产生及传播的新方法。
2 电磁干扰的产生和传播方式开关电源中的电磁干扰分为传导干扰和辐射干扰两种。
通常传导干扰比较好分析,可以将电路理论和数学知识结合起来,对电磁干扰中各种元器件的特性进行研究;但对辐射干扰而言,由于电路中存在不同干扰源的综合作用,又涉及到电磁场理论,分析起来比较困难。
下面将对这两种干扰的机理作一简要的介绍。
2.1传导干扰的产生和传播传导干扰可分为共模( CommonMode CM )干扰和差模( DifferentialMode DM )干扰。
由于寄生参数的存在以及开关电源中开关器件的高频开通与关断,使得开关电源在其输入端(即交流电网侧)产生较大的共模干扰和差模干扰。
2.1.1 共模( CM )干扰变换器工作在高频情况时,由于 dv/dt 很高,激发变压器线圈间、以及开关管与散热片间的寄生电容,从而产生了共模干扰。
移动设备电磁干扰(EMI)控制技术说明书
2016 Microchip Technology Inc.DS00001767A_CN 第1页AN1767电磁干扰(EMI )当下,移动设备的数量日渐增多。
所有移动设备都是无线设备,它们辐射的电磁波会对其他设备产生电磁干扰。
电磁干扰是一种因电磁感应或外部源发射的电磁辐射而对电路产生影响的干扰。
人为造成或自然产生的外部干扰会导致电气设备的性能下降。
电磁干扰(Electromagnetic Interference ,EMI )可以通过传导、辐射或二者的混合方式进入系统(或设备)。
辐射EMI 最常通过连接到运放等有源器件的印刷电路板(Printed Circuit Board ,PCB )走线或接线传导。
这些走线和接线的物理长度使得它们成为有效的微波和射频(Radio Frequencies ,RF )天线。
此外,可以将对EMI 敏感的设备放置在能够大幅衰减此类辐射信号的屏蔽容器内。
在这种情况下,容器内外的接线和连接形成EMI 信号进入设备的惟一传导路径。
另一方面,传导EMI 有多种来源。
除辐射EMI 信号外,传导EMI 也可通过供电网进入系统,或由系统自身产生。
例如,开关电源就可能是EMI 的一个来源。
电磁干扰示例包括将手机放到计算机扬声器附近时扬声器中传出的噪声,或者在车内使用手机接打电话时磁带放音机产生的响亮的静电噪声。
该EMI 通过信号传导、电源线传导和/或真空辐射在系统中传播。
最常见的传导干扰源是开关电源、交流电机、单片机或数字电路。
由于EMI 会影响包括医疗和航电设备在内的大多数电子设备,因此现代设备包含EMI 滤波器,以确保在严苛的EMI 环境中正常工作。
EMI 滤波器通常用于抑制任意电源和信号线中存在的传导干扰,也可用于抑制设备自身及其他设备产生的干扰,从而提高设备对其所处电磁环境中存在的EMI 信号的抵抗能力。
EMI 滤波器的阻抗具有很高的无功分量。
这意味着该滤波器会对高频信号产生更大的阻碍作用。
板级设计中控制共模辐射EMI的主要步骤
电容数值就会升高。 机械 屏 蔽技 术 对 EMI 制 很有 效 ,在 实 践 中 也 很 或与回路之间的距离变近时, 抑 电感 是 电路板 导 体储 存 周 围磁 能的 元件 。 场 磁 常 用 ,但 这 两 种 方 法 通 常是 控制 辐 射 型 E 的 第 MI
磁 二道 防线 。由 于需 要 附加 器件和 增 加 安装 时 间, 电 是 由流 过 导体 的 电流 产 生或 感 生 , 能阻 碍 电流 的 电感的 阻抗 就 越 子滤 波技 术 成本 较 高 。另外 , 户 常常 打 开设 备 的 变化 。通 过 电感 的信 号频 率 越 高 , 用 大, 因此 , 当输 出 信 号 的 上 升 和 下 降沿 谐 波 频 率 落 屏 蔽 门 ,或 取 下 背 板 以 方 便 内部 器 件 或 P 板 的 C
共 模表 现形 式 。
体 分 析 。对 于 ES 和 雷 电 引起 的 E , 须 利 用 D MI必
5 s的 器 件换 成 上 升 时 间 为 25 s的 器件 , MI n . n E 会
模拟芯片的低电磁干扰(emi)设计详解
当它设计一个芯片,不会用pesky电磁干扰(EMI)抛下你的电子设备时,它就是为了在电路布局和功能上获得创意。
EMI会给附近的设备造成破坏所以我们得在芯片设计中保持活力以控制电磁波一个小把戏就是在芯片内扭动这些电流和信号路径,这样它们就不会在EMI 斜拉桥上爆炸。
这可能涉及一些防滑屏蔽和过滤技术,以保持EMI的包装。
嘿,我们不要忘记我们使用的材料和我们如何安排那些小人—他们可以做出很大改变驯服EMI野兽。
有了一点想象力和一些智能的设计选择,我们可以煮出一个低EMI的芯片,这个芯片可以和行业的标准和规范一起窒息。
让我们保持电子设备的快乐和EMI!
当你设计一个低电磁干扰芯片时,仔细选择并定位电磁干扰器以尽量减少电磁干扰的可能性是非常重要的。
产生高频信号的时钟发电机和高速数据线等组件可以成为EMI的一大来源,对它们进行适当隔离和屏蔽至关重要。
使用脱钩电容器和插管也可以帮助过滤出高频噪声并减少EMI。
别忘了芯片上信号痕迹的路径这也很重要通过管理负载的布置和路由,以及有效地使用地面和动力飞机,可以创造出一个符合严格的EMI标准的芯片,并释放出最小的干扰。
除了细致的设计和主动选择外,还必须考虑芯片电磁干扰性能的测试和验证。
这就需要对芯片在一系列操作条件下进行综合测试,以确定其与EMI标准的应用。
利用专门设备和测试装置可以量化芯片排放的EMI,并确定需要进一步优化的领域。
这种通过排放测试来测量芯片释放的辐射,并进行易感测试来评估其对外部电磁干扰的抵抗力。
通
过对芯片的EMI性能进行严格的测试和验证,可以确保其遵守所有关于电磁性能的必要标准和规定。
关于EMI的简单介绍,如何降低EMI
关于EMI的简单介绍,如何降低EMI
随着技术的发展,数字信号的时钟频率越来越高,电路系统对于信号的建立、保持时间、时钟抖动等要素提出越来越高的要求。
EMI,即电磁干扰,是指电路系统通过传导或者辐射的方式,对于周边电路系统产生的影响。
EMI会引起电路性能的降低,严重的话,可能导致整个系统失效。
在实际操作中,相关机构颁布电磁兼容的规范,确保上市的电子产品满足规范要求。
时钟信号常常是电路系统中频率最高和边沿最陡的信号,多数EMI问题的产生和时钟信号有关。
降低EMI的方法有许多种,包括屏蔽、滤波、隔离、铁氧体磁环、信号边沿控制以及在PCB中增加电源和GND层等等。
在应用中可以灵活使用以上方法,其中屏蔽是相对简单的机械学方法,成本较高,不适用于手持和便携式设备;滤波和信号边沿控制对于低频信号有效,不适合当前广泛应用的高速信号。
另外,使用EMI/RFI滤波器这些被动元器件,会增加成本;通过LAYOUT技巧降低EMI显然比较费时,而且因设计的不同,手段也不尽相同。
展频时钟(Spread Spectrum Clocking)是另一种有效降低EMI的方法,。
EMI原理图
EMI原理图
嵌入式微控制器接口(EMI)是一种用于连接微控制器和其他
外部设备的通信接口。
常见的EMI接口包括串口通信和并行
接口。
串口通信是一种通过单一的数据线进行数据传输的接口。
它可以通过两种方式进行通信:同步和异步。
在同步通信中,发送方和接收方的时钟信号保持同步。
在异步通信中,数据被分成固定的块进行传输,并且每个块之间有固定的时间间隔。
并行接口是一种通过多个数据线同时传输数据的接口。
它可以实现更高的数据传输速率,但需要更多的引脚和更复杂的硬件设计。
为了实现EMI接口,需要在微控制器和外部设备之间进行数
据格式的匹配。
例如,在串口通信中,需要定义数据的位数、数据的顺序和校验位等。
在并行接口中,需要确定数据的位数、引脚分配和时序等。
在EMI接口中,还可以使用中断来提高通信的效率。
中断是
一种机制,允许微控制器在执行其他任务时同时接收外部设备发送的数据。
为了实现可靠的EMI通信,还需要考虑电气特性,例如信号
的干扰、电压的幅度和电源噪声等。
为了减少这些问题,可以采取屏蔽、阻抗匹配和地线隔离等措施。
总之,EMI是一种重要的通信接口,它在嵌入式系统中的应用非常广泛。
需要合理设计和实现EMI接口,以实现微控制器和外部设备之间的可靠数据传输。
简述EMI的概念
简述EMI的概念EMI(电磁干扰)是指在电子设备及其系统集成过程中由于电路之间的相互作用,使一个电器的正常工作受到无线电设备、电子设备或其他电源的干扰所产生的电磁波信号。
这种信号包含了多个频率的信号,它们产生的原因主要分为三种类型:1)导线辐射,2)接地引入,3)并行耦合干扰。
在现代电子通讯技术日新月异的今天,飞速发展的电子通讯技术已经带来了许多便利与好处,但同时也给我们的生产和生活带来了一些麻烦。
电磁干扰,就是其中最常见的麻烦之一。
产生EMI的原因有很多,如电流突变或滞后、电磁波辐射等。
如今,所有高端设备都非常注重EMI,至关重要的原因是如果EMI不能得到很好的控制,很有可能带来电气危险以及设备损坏,从而极大地威胁到人们的安全。
为了更好地控制Emission(电磁辐射,即产生EMI的源),它应该在设计阶段开始着眼。
设计方案的正确采取,有助于避免一些错误和不必要的Emission。
例如:1. 典型案例-电源穿越说明:针对当前普遍的问题,Electromagnetic Compatibility Expert Group (ECEG)在日常维护中针对这类问题进行了总结。
首先,电源穿越是一种“动态EMI问题”。
在现实生活中,很难通过实验测试来找出电路中的电源微镜积累精雕细作的过程。
因此,如果不正确地预测电源穿越的情况,就会在设计后出现感知电源漏电的电磁问题。
为了避免人们感知到这种漏电情况,若想避免电源穿越带来的电磁问题,应采取以下措施:使用环形电感器、添加屏蔽、最大限度地减小电源穿越等。
2.编写脚本有时我们需要编写一些有关EMI的脚本。
这些脚本通常在印刷电路板(PCB)等场景下使用。
开发者需要通过这些脚本实现对印刷电路板中的信号线的控制和管理,以防止EMI的产生。
这些脚本主要包括如下信息:*设备布局、绘图方法以及PCB原理;*针对信号线的特定要求,如特定线材;*线路电磁耦合的预测和调节。
所以,在开发板的设计下期时间,编写脚本是一种有力的方法。
汽车电子电磁干扰(EMI)及其影响
汽车电子电磁干扰(EMI)及其影响当以点火发动机驱动的汽车在公路上运行之时,汽油发动机的高压点火系统会产生强电磁波,干扰其周围的无线电广播和无线电通讯业务的正常运行,并且对电磁环境造成污染。
自此人们将电磁污染列人到汽车造成的三大污染源之一(排放、噪声、电磁)。
国际无线电组织开始对这种高能量脉冲形式的干扰源进行研究并提出了测量方法和限制要求。
目前,这种电磁污染的控制要求已被列入到世界各国的技术法规中。
经过多年的技术规范,市场上运行的汽车基本实现了点火脉冲电磁噪声的有效控制。
但随着汽车技术的不断进步和发展,汽车电子电器设备的大量应用,汽车电磁干扰的特点及其产生的影响也有了巨大的变化。
汽车产生电磁干扰的源,不单纯是点火系统,大量应用于车辆上的各种电子电器设备也同样产生电磁干扰。
车辆产生的电磁干扰不但对车辆外界的无线电设备造成影响,而且也会对车辆内部的各种电子部件造成不良影响。
早期人们普遍关心的是车辆电磁干扰对电磁环境的重大影响,随着有效的治理,这种影响已经得到了控制。
近些年,汽车出现了许多由于车辆内部电磁干扰对车辆的正常运行及安全性和可靠性等产生重大影响的现象,引起了人们的特别关注。
目前,人们开始研究车辆内部电磁干扰的产生和影响及其控制技术。
一、汽车内电磁干扰现象汽车产生电磁干扰的源有:高压点火系统;各种感性负载(如电机类电器部件);各种开关类部件(如闪光继电器);各种电子控制单元ECU;甚至各种灯具,无线电设备等。
这些部件产生的干扰会在汽车内部造成相互影响。
下面列举一些实际发生的现象。
现象1:某种中高档次轿车,具有高性能ABS系统。
样车在一次实况测试中遇到了雨天,启动雨刮器,在某一车速运行时,ABS突然失去了作用。
现象2:国内生产的某一型号微型汽车,其发电机调节器经常出现易被击穿损坏现象。
经查,当雨刮器工作时,这种损坏现象就容易发生。
分析上述两个实例,造成这种现象的主要原因是雨刮器。
雨刮器驱动电机作为感性负载,在切断电源时会产生反向电流并通过电源线传输到供电系统中,从而在电源系统中产生干扰脉冲,一些电子部件在这种干扰脉冲条件下,不能正常工作,甚至导致损坏。
怎样抑制开关电源的电磁干扰
怎样抑制开关电源的电磁干扰通常开关电源EMI控制主要采用滤波技术、屏蔽技术、密封技术、接地技术等。
EMI干扰按传播途径分为传导干扰和辐射干扰。
开关电源主要是传导干扰,且频率范围最宽,约为10kHz一30MHz。
抑制传导干扰的对策基本上10kHz 一150kHz、150kHz一10MHz、10MHz以上三个频段来解决。
10kHz一150kHz范围内主要是常态干扰,一般采用通用LC滤波器来解决。
150kHz一10 MHz范围内主要是共模干扰,通常采用共模抑制滤波器来解决。
10MHz以上频段的对策是改进滤波器的外形以及采取电磁屏蔽措施。
采用交流输入EMI滤波器通常干扰电流在导线上传输时有两种方式:共模方式和差模方式。
共模干扰是载流体与大地之间的干扰:干扰大小和方向一致,存在于电源任何一相对大地、或中线对大地间,主要是由du/dt产生的,di/dt也产生一定的共模干扰。
而差模干扰是载流体之间的干扰:干扰大小相等、方向相反,存在于电源相线与中线及相线与相线之间。
干扰电流在导线上传输时既可以共模方式出现,也可以差模方式出现;但共模干扰电流只有变成差模干扰电流后,才能对有用信号构成干扰。
交流电源输人线上存在以上两种干扰,通常为低频段差模干扰和高频段共模干扰。
在一般情况下差模干扰幅度小、频率低、造成的干扰小;共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,造成的干扰较大。
若在交流电源输人端采用适当的EMI滤波器,则可有效地抑制电磁干扰。
电源线EMI滤波器基本原理如图1所示,其中差模电容C1、C2用来短路差模干扰电流,而中间连线接地电容C3、C4则用来短路共模干扰电流。
共模扼流圈是由两股等粗并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成。
如果两个线圈之间的磁藕合非常紧密,那么漏感就会很小,在电源线频率范围内差模电抗将会变得很小;当负载电流流过共模扼流圈时,串联在相线上的线圈所产生的磁力线和串联在中线上线圈所产生的磁力线方向相反,它们在磁芯中相互抵消。
emi class b标准
emi class b标准EMI是Electromagnetic Interference的缩写,翻译为电磁干扰。
EMI可以被定义为电磁能量的“无序”辐射或传导损害了设备的正常功能。
为了防止和减小EMI对电子设备的影响,国际上制定了一系列的EMI标准。
其中,Class B标准被广泛应用于家庭电器和办公设备等民用产品,以下是有关EMI Class B标准的参考内容。
1. EMI概述EMI是指电磁能量传输的干扰,可以从发射源传播到其他电子设备,干扰其正常功能。
EMI分为辐射性和传导性两种类型,辐射性EMI是通过空气传输,而传导性EMI是通过导线或电缆传输。
EMI会影响设备的性能、造成故障、减低可靠性,并且可能对人体健康造成危害。
2. EMI Class B标准的定义EMI Class B标准是针对民用设备而制定的,要求设备在正常操作条件下不产生会干扰无线电和其他电子设备的电磁辐射和传导。
Class B标准规定了设备的辐射限值和传导限值,以确保设备的电磁兼容性。
3. 辐射限值要求辐射限值是指设备在正常操作时产生的电磁辐射功率的上限。
Class B标准要求设备的辐射功率应在一定频率范围内的限值内,以降低设备对周围电子设备的干扰。
这些限值可以通过电磁辐射测试仪进行测量和验证,通常使用的参数有电磁场强度和功率谱密度。
4. 传导限值要求传导限值是指设备通过电源线或其他导线传导出的电磁干扰的限制。
Class B标准要求设备的传导干扰应低于一定的电压和电流限制,以确保设备不会对其它电子设备产生干扰。
传导限值通常通过在设备电源线上插入测量负载电路并进行测量来验证。
5. EMI测试和认证为了确保设备符合EMI Class B标准,需要进行EMI测试和认证。
这些测试可以通过使用专业的测试设备和仪器进行,比如EMI探头、频谱分析仪和测量电路等。
测试结果需要与指定的辐射限值和传导限值进行比对,只有通过了测试并满足标准要求的设备才能获得EMI认证。
emi 有源滤波 原理
emi 有源滤波原理摘要:一、引言二、有源滤波器的基本概念1.滤波器的定义2.有源滤波器的分类三、有源滤波器的原理1.基本原理2.典型结构3.主要性能指标四、有源滤波器在emi控制中的应用1.emi的来源及危害2.有源滤波器在emi控制中的优势3.应用实例五、有源滤波器的发展趋势与展望正文:一、引言随着科学技术的发展,电磁干扰(emi)问题日益严重,对电子设备的性能和可靠性产生了严重影响。
有源滤波器作为一种有效的emi抑制手段,在电子设备设计和制造中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍有源滤波器的原理及其在emi控制中的应用。
二、有源滤波器的基本概念1.滤波器的定义:滤波器是一种能够对信号进行频率选择的网络,它可以将有用信号和干扰信号分离,从而提高信号质量。
2.有源滤波器的分类:有源滤波器可以根据其工作原理、传输函数和应用领域等多种方式进行分类。
常见的分类包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
三、有源滤波器的原理1.基本原理:有源滤波器是一种具有放大和滤波功能的网络,它利用运算放大器对输入信号进行放大、相移和幅值调整等处理,从而实现对信号的滤波。
2.典型结构:有源滤波器通常由运算放大器、电容器、电感器和电阻器等组成。
根据不同的滤波器类型,其结构可能会有所不同。
3.主要性能指标:有源滤波器的主要性能指标包括通带波动、阻带衰减、过渡带宽度和群延迟等。
这些指标反映了滤波器的滤波性能和稳定性。
四、有源滤波器在emi控制中的应用1.emi的来源及危害:emi主要来源于电子设备内部和外部的电磁辐射,它可能对附近的电子设备产生干扰,导致设备性能下降、误操作甚至损坏。
2.有源滤波器在emi控制中的优势:有源滤波器具有响应速度快、滤波精度高、结构简单和成本低等优点,因此在emi控制中具有广泛的应用前景。
3.应用实例:在通信、计算机、家电等领域,有源滤波器被广泛应用于emi抑制,有效提高了电子设备的性能和可靠性。
EMI,EMS,EMC
EMI电磁干扰(EMI) 英文:(Electro Magnetic Interference)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。
种类电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference),有传导干扰和辐射干扰两种。
传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。
辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。
在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。
所谓“干扰”,电磁兼容指设备受到干扰后性能降低以及对设备产生干扰的干扰源这二层意思。
第一层意思如雷电使收音机产生杂音,摩托车在附近行驶后电视画面出现雪花,拿起电话后听到无线电声音等,这些可以简称其为与“BC I” “TV I” “Tel I”,这些缩写中都有相同的“I”(干扰)(BC:广播)那么EMI标准和EMI检测是EMI的哪部分呢?理所当然是第二层含义,即干扰源,也包括受到干扰之前的电磁能量。
其次是“电磁”。
电荷如果静止,称为静电。
当不同的电位向一致移动时,便发生了静电放电,产生电流,电流周围产生磁场。
如果电流的方向和大小持续不断变化就产生了电磁波。
电以各种状态存在,我们把这些所有状态统称为电磁。
所以EMI标准和EMI检测是确定所处理的电的状态,决定如何检测,如何评价。
电磁干扰三要素1.电磁干扰源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。
2.耦合路径噪声被耦合到电路中最容易被通过的导体传递,如图所示为分析电磁干扰机制。
开关电源的共模干扰抑制技术,开关电源共模电磁干扰(EMI)对策详解
开关电源的共模干扰抑制技术|开关电源共模电磁干扰(EMI)对策详解0 引言由于MOSFET及IGBT和软开关技术在电力电子电路中的广泛应用,使得功率变换器的开关频率越来越高,结构更加紧凑,但亦带来许多问题,如寄生元件产生的影响加剧,电磁辐射加剧等,所以EMI问题是目前电力电子界关注的主要问题之一。
传导是电力电子装置中干扰传播的重要途径。
差模干扰和共模干扰是主要的传导干扰形态。
多数情况下,功率变换器的传导干扰以共模干扰为主。
本文介绍了一种基于补偿原理的无源共模干扰抑制技术,并成功地应用于多种功率变换器拓扑中。
理论和实验结果都证明了,它能有效地减小电路中的高频传导共模干扰。
这一方案的优越性在于,它无需额外的控制电路和辅助电源,不依赖于电源变换器其他部分的运行情况,结构简单、紧凑。
1 补偿原理共模噪声与差模噪声产生的内部机制有所不同:差模噪声主要由开关变换器的脉动电流引起;共模噪声则主要由较高的d/d与杂散参数间相互作用而产生的高频振荡引起。
如图1所示。
共模电流包含连线到接地面的位移电流,同时,由于开关器件端子上的d/d是最大的,所以开关器件与散热片之间的杂散电容也将产生共模电流。
图2给出了这种新型共模噪声抑制电路所依据的本质概念。
开关器件的d/d通过外壳和散热片之间的寄生电容对地形成噪声电流。
抑制电路通过检测器件的d/d,并把它反相,然后加到一个补偿电容上面,从而形成补偿电流对噪声电流的抵消。
即补偿电流与噪声电流等幅但相位相差180°,并且也流入接地层。
根据基尔霍夫电流定律,这两股电流在接地点汇流为零,于是50Ω的阻抗平衡网络(LISN)电阻(接测量接收机的BNC端口)上的共模噪声电压被大大减弱了。
图1 CM及DM噪声电流的耦合路径示意图图2 提出的共模噪声消除方法2 基于补偿原理的共模干扰抑制技术在开关电源中的应用本文以单端反激电路为例,介绍基于补偿原理的共模干扰抑制技术在功率变换器中的应用。
什么是EMI
什么是EMI电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)缩写EMC,就是指某电子设备既不干扰其它设备,同时也不受其它设备的影响。
电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样,是产品质量最重要的指标之一。
安全性涉及人身和财产,而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。
电磁波会与电子元件作用,产生干扰现象,称为EMI(Electromagnetic Interference)。
例如,TV荧光屏上常见的“雪花”便表示接受到的讯号被干扰。
为什么要做EMI镀膜一. 技术驱动力设备的小型化使源与敏感器靠得很近。
这使传播路径缩短,增加了干扰的机会。
器件的小型化增加了它们对干扰的敏感度。
由于设备越来越小并且便于携带,象汽车电话、膝上计算机等设备随处可用,而不一定局限于办公室那样的受控环境。
这也带来了兼容性问题。
例如,许多汽车装有包括防抱死控制系统在内的大量的电子电路,如果汽车电话与这个控制系统不兼容,则会引起误动作。
互联技术的发展降低了电磁干扰的阈值。
例如,大规模集成电路芯片较低的供电电压降低了内部噪声门限,而它们精细的几何尺寸的较低的电平下就受到电弧损坏。
它们更快的同步操作产生更尖的电流脉冲,这会带来从I/O端口产生宽带发射的问题。
一般来说,高速数字电路比传统的模拟电路产生更多的干扰。
传统上,电子线路装在金属盒内,这种金属盒能够通过切断电磁能量的传插路径来提供屏蔽作用。
现在,为了减轻重量、降低成本,越来越多地采用塑料机箱。
塑料机箱对与电磁干扰是透明的,因此敏感器件处于无保护的状态。
法律的变化也是驱动力之一。
控制电磁发射和敏感度的强制标准的实施,迫使制造商们实施EMC计划。
产品可靠性的法规将使可靠性成为头等重要的事项,因为一旦设备由于干扰而产生误动作造成伤害,制造商要承担法律责任。
这对于医疗设备特别重要。
在竞争日益激烈的工业中,可靠性已经成为电子设备的一个重要市场特征。
自动化设备,特别是医疗设备,必须连续工作,这时设备内的EMI屏蔽技术提高了设备的可靠性。
基于动态电压上升控制的emi抑制方法研究
基于动态电压上升控制的emi抑制方法研究随着现代电子技术的不断进步和网络通信的快速发展,电磁干扰问题越来越引起人们的关注。
电磁干扰(EMI)是指在电器或电子设备中产生或收到的电磁信号对其他设备的电磁信号造成的干扰。
为了解决这个问题,人们在EMI抑制领域进行了许多研究。
本文将介绍一种基于动态电压上升控制的EMI抑制方法。
首先,我们来了解一下动态电压上升控制(DVRC)的原理。
DVRC是一种用于控制交流电磁干扰的电路,它使用电压上升速率来控制电磁场辐射。
DVRC的核心是一个增益控制器和一个速率传感器。
增益控制器通过控制输出电压的增益来调整电压上升速率,速率传感器则负责检测电压上升的速率。
DVRC的基本思想是通过调整电压上升速率来控制电磁场的辐射,从而减少EMI。
基于DVRC的EMI抑制方法的原理是将DVRC引入到电路中,通过控制电压上升速率来抑制EMI。
具体来说,在电路中加入一个专门的DVRC电路,将其与电路中的负载进行连接。
当电路被激活时,DVRC 电路可以通过控制输出电压的增益来调整电压上升速率,从而抑制电磁场的辐射。
通过这种方法,不仅可以减少EMI的产生,还可以提高电路的可靠性和稳定性。
基于DVRC的EMI抑制方法有许多优点。
首先,它可以应用于各种类型的电路和设备,包括模拟电路、数字电路、射频电路等。
其次,它具有较高的抑制效果,能够显著降低EMI干扰水平。
此外,它还可以通过自适应控制来满足不同场合的要求。
值得一提的是,DVRC电路的实现成本较低,实用性较强,因此受到了广泛的关注和应用。
总之,基于动态电压上升控制的EMI抑制方法是一种有效的EMI抑制技术,它可以通过控制电压上升速率来降低电磁辐射的强度,从而实现对EMI的抑制。
它具有适用性广、抑制效果好、实现成本低等优点,是一种很有前途和应用前景的技术。
无人机反制设备原理
无人机反制设备原理无人机反制设备的主要原理可以包括以下几种方式:1.电磁干扰:电磁干扰(EMI)是一种通过发射电磁波来干扰无人机的电子控制系统,从而使其失去控制或者使其无法正常工作的技术。
这种干扰可以通过产生高频率的电磁波或者利用特定的电磁波调制技术来实现。
2.物理摧毁:物理摧毁是一种直接攻击无人机的方法,通过使用武器或者其他机械装置来破坏无人机的结构,使其无法继续飞行或者使其坠毁。
这种方法的优点是简单直接,但是也可能会对周围的环境或者人员造成危害。
3.信号干扰:信号干扰是一种通过干扰无人机的无线电控制系统或者全球定位系统(GPS)来使其失去控制或者使其无法正常工作的技术。
这种干扰可以通过产生同频段的无线电信号或者通过干扰GPS 信号的接收来实现。
4.无线电频率干扰:无线电频率干扰是一种利用特定的无线电频率来干扰无人机的控制系统或者通信系统的技术。
这种干扰可以通过产生特定频率的无线电信号或者通过干扰无人机的通信频率来实现。
5.高能量激光干扰:高能量激光干扰是一种利用高能量的激光束来干扰无人机的控制系统或者传感器系统的技术。
这种干扰可以通过产生特定波长和能量的激光束或者通过干扰无人机的传感器来实现。
6.雷达探测与反制:雷达探测与反制是一种利用雷达系统来探测无人机的位置和速度,并且通过发射特定波形的雷达信号来反制无人机的技术。
这种反制可以通过干扰无人机的控制系统或者通信系统来使其失去控制或者使其无法正常工作。
7.无线电遥控干扰:无线电遥控干扰是一种利用特定的无线电遥控信号来干扰无人机的控制系统或者通信系统的技术。
这种干扰可以通过产生特定波形的无线电遥控信号或者通过干扰无人机的通信系统来实现。
需要注意的是,这些反制原理并不是互斥的,可以在实际应用中使用多种原理来达到更好的反制效果。
同时,无人机反制设备的使用也应当遵守相关法律法规,不得在非法或者不安全的条件下使用。
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1、EMI 的产生及抑制原理
EMI 的产生是由于电磁干扰源通过耦合路径将能量传递给敏感系统造成的。
它包括经由导线或公共地线的传导、通过空间辐射或通过近场耦合三种基本形式。
EMI 的危害表现为降低传输信号质量,对电路或设备造成干扰甚至破坏,使设备不能满足电磁兼容标准所规定的技术指标要求。
为抑制EMI,数字电路的EMI 设计应按下列原则进行:
* 根据相关EMC/EMI 技术规范,将指标分解到单板电路,分级控制。
* 从EMI 的三要素即干扰源、能量耦合途径和敏感系统这三个方面来控制,使电路有平坦的频响,保证电路正常、稳定工作。
* 从设备前端设计入手,关注EMC/EMI 设计,降低设计成本。
2、数字电路PCB 的EMI 控制技术
在处理各种形式的EMI 时,必须具体问题具体分析。
在数字电路的PCB 设计中,可以从下列几个方面进行EMI 控制。
2.1 器件选型
在进行EMI 设计时,首先要考虑选用器件的速率。
任何电路,如果把上升时间为5ns 的器件换成上升时间为2.5ns 的器件,EMI 会提高约4倍。
EMI 的辐射强度与频率的平方成正比,最高EMI 频率(fknee)也称为EMI 发射带宽,它是信号上升时间而不是信号频率的函数:
fknee =0.35/Tr (其中Tr 为器件的信号上升时间)
这种辐射型EMI 的频率范围为30MHz 到几个GHz,在这个频段上,波长很短,电路板上即使非常短的布线也可能成为发射天线。
当EMI 较高时,电路容易丧失正常的功能。
因此,在器件选型上,在保证电路性能要求的前提下,应尽量使用低速芯片,采用合适的驱动/接收电路。
另外,由于器件的引线管脚都具有寄生电感和寄生电容,因此在高速设计中,器件封装形式对信号的影响也是不可忽视的,因为它也是产生EMI 辐射的重要因素。
一般地,贴片器件的寄生参数小于插装器件,BGA 封装的寄生参数小于QFP 封装。
2.2 连接器的选择与信号端子定义
连接器是高速信号传输的关键环节,也是易产生EMI 的薄弱环节。
在连接器的端子设计上可多安排地针,减小信号与地的间距,减小连接器中产生辐射的有效信号环路面积,提供低阻抗回流通路。
必要时,要考虑将一些关键信号用地针隔离。
2.3 叠层设计
在成本许可的前提下,增加地线层数量,将信号层紧邻地平面层可以减少EMI 辐射。
对于高速PCB,电源层和地线层紧邻耦合,可降低电源阻抗,从而降低EMI。
2.4 布局
根据信号电流流向,进行合理的布局,可减小信号间的干扰。
合理布局
是控制EMI 的关键。
布局的基本原则是:
* 模拟信号易受数字信号的干扰,模拟电路应与数字电路隔开;
* 时钟线是主要的干扰和辐射源,要远离敏感电路,并使时钟走线最短;
* 大电流、大功耗电路尽量避免布置在板中心区域,同时应考虑散热和辐射
的影响;
* 连接器尽量安排在板的一边,并远离高频电路;
* 输入/输出电路靠近相应连接器,去耦电容靠近相应电源管脚;
* 充分考虑布局对电源分割的可行性,多电源器件要跨在电源分割区域边界
布放,以有效降低平面分割对EMI 的影响;
* 回流平面(路径)不分割。
2.5 布线
* 阻抗控制:高速信号线会呈现传输线的特性,需要进行阻抗控制,以避免
信号的反射、过冲和振铃,降低EMI 辐射。
* 将信号进行分类,按照不同信号(模拟信号、时钟信号、I/O 信号、总线、电源等)的EMI 辐射强度及敏感程度,使干扰源与敏感系统尽可能分离,减
小耦合。
* 严格控制时钟信号(特别是高速时钟信号)的走线长度、过孔数、跨分割区、端接、布线层、回流路径等。
* 信号环路,即信号流出至信号流入形成的回路,是PCB 设计中EMI 控制
的关键,在布线时必须加以控制。
要了解每一关键信号的流向,对于关键信
号要靠近回流路径布线,确保其环路面积最小。
图1
对低频信号,要使电流流经电阻最小的路径;对高频信号,要使高频电流
流经电感最小的路径,而非电阻最小的路径(见图1)。
对于差模辐射,EMI 辐射强度(E)正比于电流、电流环路的面积以及频率的平方。
(其中I 是
电流、A 是环路面积、f 是频率、r 是到环路中心的距离,k 为常数。
)
因此当最小电感回流路径恰好在信号导线下面时,可以减小电流环路面积,从而减少EMI辐射能量。
* 关键信号不得跨越分割区域。
* 高速差分信号走线尽可能采用紧耦合方式。
* 确保带状线、微带线及其参考平面符合要求。
* 去耦电容的引出线应短而宽。
* 所有信号走线应尽量远离板边缘。
* 对于多点连接网络,选择合适的拓扑结构,以减小信号反射,降低EMI 辐射。
2.6 电源平面的分割处理
* 电源层的分割
在一个主电源平面上有一个或多个子电源时,要保证各电源区域的连贯
性及足够的铜箔宽度。
分割线不必太宽,一般为20~50mil 线宽即可,以减
少缝隙辐射。
* 地线层的分割
地平面层应保持完整性,避免分割。
若必须分割,要区分数字地、模拟
地和噪声地,并在出口处通过一个公共接地点与外部地相连。
为了减小电源的边缘辐射,电源/地平面应遵循20H 设计原则,即地平
面尺寸比电源平面尺寸大20H(见图2),这样边缘场辐射强度可下降70% 。
图2
3、EMI 的其它控制手段
3.1 电源系统设计
* 设计低阻抗电源系统,确保在低于fknee 频率范围内的电源分配系统的阻
抗低于目标阻抗。
* 使用滤波器,控制传导干扰。
* 电源去耦。
在EMI 设计中,提供合理的去耦电容,能使芯片可靠工作,并
降低电源中的高频噪声,减少EMI。
由于导线电感及其它寄生参数的影响,
电源及其供电导线响应速度慢,从而会使高速电路中驱动器所需要的瞬时电
流不足。
合理地设计旁路或去耦电容以及电源层的分布电容,能在电源响应
之前,利用电容的储能作用迅速为器件提供电流。
正确的电容去耦可以提供
一个低阻抗电源路径,这是降低共模EMI 的关键。
接地设计是减少整板EMI 的关键。
* 确定采用单点接地、多点接地或者混合接地方式。
* 数字地、模拟地、噪声地要分开,并确定一个合适的公共接地点。
* 双面板设计若无地线层,则合理设计地线网格很重要,应保证地线宽度》
电源线宽度》信号线宽度。
也可采用大面积铺地的方式,但要注意在同一层
上的大面积地的连贯性要好。
* 对于多层板设计,应确保有地平面层,减小共地阻抗。
3.3 串接阻尼电阻
在电路时序要求允许的前提下,抑制干扰源的基本技术是在关键信号输
出端串入小阻值的电阻,通常采用22~33Ω的电阻。
这些输出端串联小电阻
能减慢上升/下降时间并能使过冲及下冲信号变得较平滑,从而减小输出波形
的高频谐波幅度,达到有效地抑制EMI 的目的。
3.4 屏蔽
* 关键器件可以使用EMI 屏蔽材料或屏蔽网。
* 对关键信号的屏蔽,可以设计成带状线或在关键信号的两侧以地线相隔离。
3.5 扩频
扩展频谱(扩频)的方法是一种新的降低EMI 的有效方法。
扩展频谱是
将信号进行调制,把信号能量扩展到一个比较宽的频率范围上。
实际上,该
方法是对时钟信号的一种受控的调制,这种方法不会明显增加时钟信号的抖动。
实际应用证明扩展频谱技术是有效的,可以将辐射降低7到20dB。
3.6 EMI 分析与测试
* 仿真分析
完成PCB 布线后,可以利用EM I 仿真软件及专家系统进行仿真分析,
模拟EMC/EMI 环境,以评估产品是否满足相关电磁兼容标准要求。
* 扫描测试
利用电磁辐射扫描仪,对装联并上电后的机盘扫描,得到PCB 中电磁场
分布图(如图3,图中红色、绿色、青白色区域表示电磁辐射能量由低到高),根据测试结果改进PCB 设计。
随着新的高速芯片的不断开发与应用,信号频率也越来越高,而承载它们的PCB 板可能会越来越小。
PCB 设计将面临更加严峻的EMI 挑战,唯有不断探索、不断创新,才能使PCB板的EMC /EMI 设计取得成功。