产生EMI干扰的常见原因分析
EMI整改不同频段干扰原因及抑制办法
EMI整改不同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。
对于20--30MHZ,1.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PCB LAYOUT;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BEAD CORE;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BEAD CORE;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。
漏磁emi
漏磁emi
漏磁EMI(电磁干扰)主要是由于变压器等电气设备的漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰以及对外产生电磁辐射干扰。
为了减小这种干扰,可以采用多种策略。
一种常见的解决方法是使用铜箔对变压器进行屏蔽。
铜箔是良导体,当交变漏磁通穿过铜箔时,会产生涡流。
这个涡流产生的磁场方向与漏磁通的方向相反,从而部分抵消漏磁通。
因此,铜箔可以有效地减少变压器漏感磁通对周围电路产生的电磁感应干扰和对外产生的电磁辐射干扰。
另一种减小漏磁EMI的方法是采用双线传输和阻抗匹配。
当两根相邻的导线电流大小相等、方向相反时,它们产生的磁力线可以互相抵消。
此外,对于干扰比较严重或比较容易被干扰的电路,应尽量采用双线传输信号,并减小导线的长度,避免产生驻波和辐射干扰。
综上所述,减小漏磁EMI的方法主要包括使用铜箔进行屏蔽和采用双线传输及阻抗匹配。
这些策略可以有效地降低电气设备对周围电路的电磁干扰,提高系统的稳定性和可靠性。
EMI的产生分析
EMI 的产生分析我们来分析一下EMI 的产生,忽略自然干扰的影响,在电子电路系统中我们主要考虑是电压瞬变和信号的回流这两方面。
1 电压瞬变对于电磁干扰的分析,可以从电磁能量外泄方面来考虑,如果器件向外泄露的能量越少,我们可以认为产生的电磁干扰就比较小。
对于高速的数字器件来说,产生高频交流信号时的电压瞬变是产生电磁干扰的一个主要原因。
我们知道,数字信号在开关输出时产生的频谱不是单一的,而是融合了很多高次谐波分量,这些谐波的振幅(即能量)由器件的上升或者下降时间来决定,信号上升和下降速率越快,即开关频率越高,则产生的能量越多。
所以,如果器件在很短的时间内完成很大的电压瞬变,将会产生严重的电磁辐射,这个电磁能量的外泄就会造成电磁干扰问题。
通常,高速数字电路的EMI 发射带宽可以通过下面的公式计算:F=1/πTr,F 为开关电路产生的最高EMI 频率,单位为GHz,Tr 为信号的上升时间或者下降时间,单位为ns。
比如,对于上升时间为1ns 左右的器件,那幺它所产生的最高EMI 频率将为350MHz,而如果上升时间降为为500ps,那幺它的最高EMI 发射频率将为700MHz,远远高于系统正常的工作频率,这将会在一定程度上影响周围其他系统的正常工作。
显然,如果能减缓信号的上升沿,将会在很大程度上减少EMI,但是随着电子设计和芯片制造水平的发展,器件总是朝着高速方向发展,单一的降低信号开关速率显然是不现实的。
但我们却可以通过降低信号电压来达到同样的目的,因为在相同的时间内,低电压器件需要跨越的逻辑门电压幅度较小,就同样减缓器件的上升沿速率,所以低电压器件也是高速电路发展的趋势。
2 信号的回流任何信号的传输都存在一个闭环的回路,当电流从驱动端流入接收端的时候,必然会有一个回流电流通过与之相邻的导体从接收端回流至驱动端,构成一个闭合的环路,而环路的大小却和EMI 的产生有着很大的关系,我们都知道,每一个环路都可以等效为一个天线,环路数量或者面积越大,引起的EMI 也越强。
电子设备的EMI与EMC问题解决方法
电子设备的EMI与EMC问题解决方法随着科技的快速发展,电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,随之而来的问题就是电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)与电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)。
这些问题会导致设备性能下降,甚至可能造成严重的故障。
下面将详细介绍电子设备EMI与EMC问题的解决方法。
一、了解EMI与EMC的原因和影响1. EMI的原因:电子设备中的各种信号电路会产生互相干扰的电磁场,从而产生电磁波辐射,导致EMI问题。
2. EMC的影响:EMI问题可能会导致信号传输的错误、数据丢失、仪器测量不准确等影响设备性能的问题。
二、采取措施减少EMI问题1. 采用屏蔽技术:在电子设备的关键部件或线路周围设置屏蔽罩,以减少电磁波的辐射和接受。
这可以通过使用屏蔽材料和接地技术来实现。
2. 优化线路布局:合理排布电路,避免信号线与电源线之间的互相干扰,减少EMI问题的发生。
同时,使用分离地面平面和分层布局也可以有效降低EMI问题。
3. 控制信号的频率和功率:降低电子设备内部信号线路的频率和功率,可减少电磁波辐射。
这可以通过电路设计和合理选择相关元件来实现。
三、提高设备的EMC性能1. 通过滤波器控制电磁波干扰:在设备中添加滤波器,可有效降低电磁波的干扰。
常见的滤波器包括电源滤波器、信号滤波器等。
2. 使用合适的接地设计:良好的接地系统设计可以有效地减少EMI问题。
通过使用大地板、接地导线等,可将设备的电磁辐射能量导入地面。
3. 注意设备的散热设计:过高的温度可能会导致电子设备内部电路的不稳定工作,进而影响EMC性能。
因此,设备的散热设计应得到重视。
四、进行EMC测试和认证1. 进行EMI测试:通过使用专业的EMI测试仪器,对电子设备进行辐射和传导测量。
这可以帮助确定问题所在,并采取相应的措施进行修正。
EMI干扰主要原因详解
EMI干扰主要原因详解辐射EMI干扰可以来自某个不定向发射源以及某个无意形成的天线。
传导性EMI干扰也可以来自某个辐射EMI干扰源,或者由一些电路板组件引起。
一旦您的电路板接收到传导性干扰,它便驻入应用电路的PCB线迹。
常见的一些辐射EMI干扰源包括以前文章中谈及的组件,以及板上开关式电源、连接线和开关或者时钟网络。
图1传导性EMI信号的耦合介质传导性EMI干扰是开关电路正常工作与寄生电容和电感共同作用产生的结果。
图1显示了一些会进入到您的PCB线迹中的EMI干扰源情况。
Vemi1源自开关网络,例如:时钟信号或者数字信号线迹等。
这些干扰源的耦合方式均为通过线迹之间的寄生电容。
这些信号将电流尖脉冲带入邻近PCB线迹。
同样,Vemi2源自开关网络,或者来自PCB上的某个天线。
这些干扰源的耦合方式均为通过线迹之间的寄生电感。
该信号将电压扰动带入邻近PCB线迹。
每三个EMI源来自于线缆内相邻的导线。
沿这些导线传播的信号可产生串扰效应。
开关式电源产生Vemi4。
开关式电源产生的干扰驻存在电源线迹上,并以Vemi4信号的形式出现。
在正常运行期间,开关式电源(SMPS)电路为传导性EMI的形成带来机会。
这些电源内的“开”和“关”切换操作,会产生较强的非连续性电流。
这些非连续性电流存在于降压转换器的输入端、升压转换器的输出端,以及反激和降升压拓扑结构的输入和输出端。
开关动作引起的非连续性电流会产生电压纹波,其通过PCB线迹传播至系统的其它部分。
SMPS引起的输入和/或输出电压纹波,会危害负载电路的运行。
图2显示了工作在2MHz下的一个DC/DC降压SMPS输入的频率组成例子。
SMPS传导干扰的基本频率组成范围为90-100MHz。
图2DC/DC降压转换器:开关频率=2MHz输入和输出针脚使用10ųF滤波器时的传导性EMI测量共有两类传导性干扰:差模干扰和共模干扰。
差模干扰信号出现在电路输入端之间,例如:信号和接地等。
动力系统中电磁干扰的测试与减弱
动力系统中电磁干扰的测试与减弱随着现代科技的发展,电子设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
从手机、电脑、家电到汽车、医疗器械,电子设备的应用已经渗透到了我们的生活的方方面面。
然而,电磁干扰(EMI)对于这些设备的正常运作产生了很大的影响。
在动力系统中,EMI的测试与减弱成为了一项非常重要的任务,本文将从测试和减弱这两方面对于EMI进行讨论。
一、EMI的产生原因首先,我们需要了解EMI的产生原因。
EMI是指电磁场对作为噪声源的电子设备的干扰。
这种干扰主要由以下两方面产生:1. 电子设备内部的干扰电子设备内部的元器件或线路之间的电磁相互作用会产生干扰。
例如,当一个电流通过一根导线时,这个导线会产生电磁场,从而干扰其他电路操作,而这个干扰就被称为“互模干扰”。
2. 电子设备与外部干扰源之间的干扰当电子设备与外部干扰源之间相互作用时,也会产生干扰。
例如,EMI可以由其他设备或传输信号所产生。
此外,天气条件如雷电等也会造成EMI。
二、EMI的测试对于动力系统中的电磁干扰,进行测试是非常必要的。
EMI的测试主要有以下几个步骤:1. 环境测试在环境测试中,测试人员需要测量环境中的EMI水平。
这可以通过在测试区域内设置一个电场天线和磁场天线来进行。
2. 辐射测试辐射测试是测量电子设备引起的EMI水平。
测试人员需要将设备放置在各种不同的方向,并测量产生的EMI水平。
这些测试可能需要在不同的电磁频段上进行。
3. 传导测试传导测试是测量电子设备通过电线或其他传导介质引起的EMI水平。
传导测试通常涉及将传导介质置于一个实验室室内环境中,并测量传导介质和环境之间的EMI水平。
三、EMI的减弱从测试结果中,我们可以了解到EMI的源头和干扰原因。
在此基础上,我们需要采取减弱措施,包括在设计和调试电子设备时考虑到EMI减弱、采用EMI滤波器、防护屏蔽、距离等方法。
1. 设计和调试电子设备时考虑EMI减弱在电子设备的设计和调试阶段,应考虑EMI减弱。
emi工作原理
emi工作原理EMI (Electromagnetic Interference)工作原理引言:EMI (Electromagnetic Interference) 是指电子设备之间相互干扰,导致设备性能下降或功能异常的现象。
EMI是一个复杂的问题,涉及电磁波的发射、传播和接收等多个方面。
本文将重点介绍EMI的工作原理。
一、电磁波的发射电子设备在工作过程中会产生电磁波。
这些电磁波可以通过导线、天线或其他传输介质传播出去。
电磁波的频率、幅度和波形等特性决定了其传播的方式和范围。
二、电磁波的传播电磁波在传输过程中会受到传输介质的影响,如空气、水、金属等。
不同的传输介质对电磁波的传播速度、方向和衰减程度有不同的影响。
当电磁波遇到障碍物时,会发生反射、折射、衍射等现象,从而改变波的传播方向和形状。
三、电磁波的接收当电磁波到达另一个电子设备时,会被设备的接收器接收。
接收器可以是天线、传感器或其他接收装置。
接收器将电磁波转化为电信号,并传递给设备的其他部分进行处理和解析。
四、EMI的产生和影响EMI的产生主要是由于电子设备之间的相互干扰。
当一个设备发射的电磁波干扰到另一个设备的接收器时,就会产生EMI。
EMI会导致接收器接收到错误的信号,从而影响设备的正常工作。
五、EMI的控制和减少为了控制和减少EMI的影响,可以采取以下措施:1. 设备的屏蔽设计:通过在设备周围添加屏蔽层,可以阻挡电磁波的传播,减少干扰。
2. 地线和屏蔽接地:好的接地系统可以提供电磁波的回路,减少干扰的传播。
3. 滤波器的使用:滤波器可以过滤掉频率范围外的电磁波,减少干扰。
4. 电磁兼容性测试:在设备设计和制造的过程中,进行电磁兼容性测试,确保设备符合相关标准和规定。
5. 合理布局和隔离:设备之间的合理布局和隔离可以减少电磁波的传播路径,降低干扰。
六、EMI的应用EMI的研究和应用广泛存在于电子设备的设计和制造过程中。
在无线通信、雷达、无线电、医疗设备等领域,EMI的控制和减少是确保设备正常工作和性能稳定的重要环节。
EMI的产生分析
EMI 的产生分析
我们来分析一下EMI 的产生,忽略自然干扰的影响,在电子电路系统中我们主要考虑是电压瞬变和信号的回流这两方面。
1 电压瞬变
对于电磁干扰的分析,可以从电磁能量外泄方面来考虑,如果器件向外泄露的能量越少,我们可以认为产生的电磁干扰就比较小。
对于高速的数字器件来说,产生高频交流信号时的电压瞬变是产生电磁干扰的一个主要原因。
我们知道,数字信号在开关输出时产生的频谱不是单一的,而是融合了很多高次谐波分量,这些谐波的振幅(即能量)由器件的上升或者下降时间来决定,信号上升和下降速率越快,即开关频率越高,则产生的能量越多。
所以,如果器件在很短的时间内完成很大的电压瞬变,将会产生严重的电磁辐射,这个电磁能量的外泄就会造成电磁干扰问题。
通常,高速数字电路的EMI 发射带宽可以通过下面的公式计算:
F=1/πTr,。
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。
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.。
开关电源产生EMI的原因分析及抗干扰对策
开关电源产生EMI的原因分析及抗干扰对策
开关式稳压电源的体积小、重量轻、效率高、稳压范围宽且安全可靠,在很多电子设备中被采用。
但是,它像其他电路一样同样存在一些问题,如控制电路复杂,较高的工作频率会对电视机、收音机等产生电磁辐射干扰使得收音机出现噪声、电视机出现噪波点,甚至还会通过反馈干扰其他电子设备的正常工作。
1.超音频振荡的干扰问题
开关式稳压电源的工作频率多为20-100kHz,属于超音频范围。
作为该电源的开关调整器件晶体管或场效应晶体管以相应的频率工作在导通与截止状态,振荡波形近似于方波(还存在过冲),根据傅里叶分析法可以进行分解,即得到直流分量、基波和高次谐波,基波的能量最大,其次是三次、五次、七次……等等。
2.无线电广播与电磁干扰的关系
众所周知,无线电广播是利用调制的方法来传播信息的。
音频信号对高频载被采用幅度调制(AM)和频率调制(FM)的方法,然后通过发射天线将调制波以电磁披的形式辐射出去,无线电接收设备是通过接收天线将它们接收下来s再经选频、变频、放大和解调,还原成为音频信号,最后通过低频功放,由扬声器放出声音。
如果只有高频载波而无音频范围的调制信号,那幺它的能量再大,无线电接收设备也不会通过扬声器还原出任何声音信息的。
由此可以想到,仅仅是超音频方披干扰的存在(超音频振荡的下限频率为15k!毡,已在人耳的可听范围之外),产生的高次谐波也不会成为我们通过收音机昕到音频范围的干扰信号,而实际上这种干扰有时却是很严重的,可能在整个中波、短波范围都出现强烈的噪声,那幺干扰来自哪里呢?开关式稳压电源存在。
emi原理
emi原理
EMI原理来源于电磁辐射以及电子设备之间的相互作用。
电
子设备在工作时会产生电磁辐射,而这些辐射可能会对其他电子设备产生干扰,导致其正常工作受到影响。
电磁辐射是由电子设备中的电流和信号引起的,当电流和信号在设备内部传输时,就会产生电磁辐射。
这些辐射会以电磁波的形式传播,在空间中形成电磁场。
如果其他电子设备处于这一电磁场中,他们就会受到干扰,影响其正常工作。
干扰的程度取决于电子设备的辐射强度以及其他设备的抗干扰能力。
辐射强度越大,干扰程度就越严重。
同时,抗干扰能力越弱的设备受到的影响也越大。
为了减小EMI的影响,设备制造商可以采取一些措施。
首先,他们可以采用屏蔽技术,通过在设备周围添加金属屏蔽层来阻挡电磁辐射。
其次,他们可以优化设备的布局和线路设计,减少辐射的产生。
另外,设备制造商还可以通过滤波器来降低辐射的频谱范围,减小干扰的影响。
总之,EMI是由电子设备的辐射引起的干扰问题,它可以通
过屏蔽技术、布局优化和滤波器等手段来减小其影响。
6个常见的EMI干扰来源和抑制措施
6个常见的EMI干扰来源和抑制措施干扰源、耦合途径和敏感设备并称电磁干扰三要素,对于电源模块来说,噪声的产生在于电流或电压的急剧变化,即di/dt或dv/dt很大,因此高功率和高频率运作的器件都是EMI噪声的来源。
解决方法就是要将干扰三要素中的一个去除,如屏蔽干扰源、隔离敏感设备或切断耦合途径。
因为无法让电磁干扰不产生,只能用一定的方法去减少其对系统的干扰,下面分析下常见的6个干扰来源和抑制措施。
1、外界干扰的耦合输入端是电源的入口处,内部的噪声可由此处传播到外部,对外界造成干扰。
常用抑制措施是在输入加X电容和Y电容,及差模和共模电感对噪声和干扰进行过滤。
输出端如果是有长引线的情况,电源模块跟系统搭配后,内部一些噪声干扰可能会由输出线而耦合到外界,干扰到其它用电设备。
一般是加共模和差模滤波,还可以在输出线串套磁珠环、采用双绞线或屏蔽线,实现抑制EMI干扰。
2、开关管电源模块由于开关管结电容的存在,在工作时,开关管在快速开关后会产生毛刺和尖峰,开关管的结电容和变压器的绕组漏感也有可能产生谐振而发出干扰。
抑制方法有:1、开关管D和G极串加磁珠环,减小开关管的电流变化率,从而实现减小尖峰。
2、在开关管处加缓冲电路或采用软开关技术,减小开关管在快速工作时的尖峰,使其电压或电流能缓慢上升。
3、减小开关管与周边组件的压差,开关管结电容可充电的程度会得到一定的降低。
4、增大开关管的G极驱动电阻。
3、变压器变压器是电源模块的转换储能组件,在能量的充放过程中,会产生噪声干扰。
漏感可以与电路中的分布电容组成振荡回路,使电路产生高频振荡并向外辐射电磁能量,从而造成电磁干扰。
一次绕组与二次绕组之间的电位差也会产生高频变化,通过寄生电容的耦合,从而产生了在一次侧与二次侧之间流动的共模传导EMI 电流干扰。
抑制方法有:1、变压器加屏蔽,电屏蔽是指将初级来的干扰信号与次级隔离开来。
可在初、次级之间包一层铜箔(内屏蔽),但头尾不能短路,铜箔要接地,共模传导干涉信号通过电容-铜箔-接地形成回路,不能进入次级绕组从而起到电屏蔽的作用。
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。
设计电子产品中产生EMI和EMC问题原因分析及解决
高速电路传输线效应分析与处理随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高,电子系统设计师们正在从事100MHZ以上的电路设计,总线的工作频率也已经达到或者超过50MHZ,有一大部分甚至超过100MHZ。
目前约80% 的设计的时钟频率超过50MHz,将近50% 以上的设计主频超过120MHz,有20%甚至超过500M。
当系统工作在50MHz时,将产生传输线效应和信号的完整性问题;而当系统时钟达到120MHz时,除非使用高速电路设计知识,否则基于传统方法设计的PCB将无法工作。
因此,高速电路信号质量仿真已经成为电子系统设计师必须采取的设计手段。
只有通过高速电路仿真和先进的物理设计软件,才能实现设计过程的可控性。
传输线效应基于上述定义的传输线模型,归纳起来,传输线会对整个电路设计带来以下效应。
· 反射信号Reflected signals· 延时和时序错误Delay & Timing errors· 过冲(上冲/下冲)Overshoot/Undershoot· 串扰Induced Noise (or crosstalk)· 电磁辐射EMI radiation1 反射信号在高速电路中,信号的传输如上图所示,如果一根走线没有被正确终结(终端匹配),那么来自于驱动端的信号脉冲在接收端被反射,从而引发不可预期效应,使信号轮廓失真。
当失真变形非常显著时可导致多种错误,引起设计失败。
同时,失真变形的信号对噪声的敏感性增加了,也会引起设计失败。
如果上述情况没有被足够考虑,EMI将显著增加,这就不单单影响自身设计结果,还会造成整个系统的失败。
反射信号产生的主要原因:过长的走线;未被匹配终结的传输线,过量电容或电感以及阻抗失配。
2 延时和时序错误信号延时和时序错误表现为:信号在逻辑电平的高与低门限之间变化时保持一段时间信号不跳变。
过多的信号延时可能导致时序错误和器件功能的混乱。
电源中emi产生的原理
电源中emi产生的原理
电源中电磁干扰(EMI)产生的原理可以归结为以下几个方面:
1. 开关元件的开关过程:在切换开关电源中的开关元件(如MOSFET、IGBT等)时,会产生高频电流和电压的开关过程。
这种高频开关产生的瞬态电流和电压变化会引起电磁辐射,并产生电磁波导致EMI。
2. 整流过程:开关电源的输入端通常包括整流电路,用于将交流电转换成直流电。
整流过程会产生短脉冲的电流和电压变化,这些变化同样会引起电磁辐射并产生电磁波。
3. 变压器和电感器:在开关电源中,变压器和电感器用于实现电压和电流的转换。
这些元件在工作过程中会产生磁场,当磁场发生变化时,会在周围产生电磁波,并引起EMI。
4. 共模和差模噪音:在电源的接地线和电源线之间存在共模噪音和差模噪音。
共模噪音是指电源线和接地线上同时出现的噪音,而差模噪音是指电源线和接地线之间的差分噪音。
这些噪音可以通过电源线辐射出去,形成EMI。
为了减少电源中的EMI产生,可以采取以下措施:
1. 使用滤波器:在电源输入端和输出端加入滤波器,可以有效地减少高频噪音
的传输,并降低EMI。
2. 选择合适的元件:选择低EMI的开关元件、变压器和电感器等元件,以减少EMI的产生。
3. 确保良好的接地:良好的接地可以有效地屏蔽EMI,并减少共模和差模噪音的传输。
4. 使用屏蔽材料:在设计电源时,可以使用屏蔽材料覆盖电路板或部分电源元件,以防止EMI的辐射和传播。
总之,电源中的EMI产生是由于开关元件的开关过程、整流过程、变压器和电感器的工作以及共模和差模噪音引起的。
通过合适的措施和材料选择,可以有效地减少EMI的产生。
从源头认识电磁干扰 (EMI)
从源头认识电磁干扰(EMI)电磁干扰(EMI) 已经成为我们生活的一部分,要不要处理呢?许多人认为,电子解决方案的广泛应用是一件好事,因为它给我们的生活带来舒适、安全的享受,并把医疗服务带到我们的身边。
但是,这些解决方案同时也产生了具有电子危害的EMI 信号。
EMI 信号的源头各种各样。
这些源头包括我们身边常见的一些电子设备。
小汽车、卡车和重型车辆本身就是EMI 信号的产生器。
问题在于,这些EMI 源所处的位置与敏感电子电路的位置相同车辆内部。
这种相互靠近会影响音频设备、自动门控制器以及其他设备。
这类存在于车辆中的EMI 噪声是可以预见的。
但是,对于我们21 世纪的人们无时不刻都在使用的手机来说,情况又如何呢?每一种电子设备都有其优点和缺点。
今天,手机的使用,让我们可以在任何地点都能够方便地联系朋友、家人和商业伙伴。
但是,手机也会产生EMI 信号,而这还只是问题的开端。
手机的发展已超出了其基本的电话功能,拥有了更多的智能电话功能。
这种EMI 噪声对于周围设备和电路的干扰是完全不可预知的。
手机依靠高RF 能量工作。
即使达到了相关规定,手机也可能成为一个非故意的EMI 源,从而干扰周围敏感设备工作。
印刷电路板、时钟电路、振荡器、数字电路和处理器也会成为电路内部EMI 源。
对电流执行开关操作的一些机电装置,在关键操作期间会产生EMI。
这些EMI 信号不一定会对其他电子设备产生负面影响。
EMI 信号的频谱成分和强度,决定了它是否会对敏感型电路产生意想不到的影响。
您可以将某个数字信号的频谱成分简化为其频率和升时间。
时钟或者系统频率建立电路的时间基准,但其边缘率形成干扰谐波。
fMAX = 1/(πx。
电子自动化控制中的干扰因素及改善
电子自动化控制中的干扰因素及改善随着科技的不断发展,电子自动化控制在各个领域中的应用也日益广泛。
而干扰因素在电子自动化控制过程中的出现,往往会给系统的稳定性和可靠性威胁,因此需要采取一系列的措施来改善。
一、电磁干扰电磁干扰(EMI)是指电磁波通过空气或者导体媒介,从一处传输到另一处时,使电路产生电磁感应,从而引起电路性能变化的现象。
电子自动化控制系统中,EMI是最常见的干扰因素之一。
其产生原因可能来自于设备本身也可能来自于周边环境。
改善方法:1. 尽量提高电子自动化控制系统的屏蔽性能。
用户应采用金属屏蔽材料,降低电磁辐射的影响,同时也能更好地防止电子自动化控制系统产生EMI干扰。
2. 采用合适的线缆和连接件,选用优质金属屏蔽材料等。
这些在设计过程中就应该考虑到,以防止电磁波在传输过程中发生干扰,从而影响系统稳定性。
3. 加强电源系统的稳定性,提高电源供电的品质。
这样能够降低电磁波的辐射度,从而减少EMI干扰的发生。
4. 采用防电磁干扰措施,例如增设隔离变压器、滤波器,使电流、电压波形变得更为平稳,提升系统的抗干扰能力。
二、电力电源噪音电力电源是电子自动化控制系统的基础,噪音的产生可能源于电力电源的交流变压器或直流变换器等部分。
1.电源接地。
电子自动化控制系统能够有效地消除地线噪音的方法是将所有不同电源之间的接线都通过同一接地点连接在一起。
这个接地点应被所有电子设备共享,这样可以消除差异。
2. 消除EMI干扰。
使用金属屏蔽材料、线缆、连接件和优质变压器和滤波器等等。
3.减少电源波动。
使用稳压器,避免电源产生过大的波动信号。
三、环境因素环境因素是指各种外界的自然因素,在电子自动化控制系统中可能会发生干扰。
例如,温度的变化、湿度、尘土、震动等都可能产生干扰。
1. 控制温度。
电子自动化控制系统一般都需要在固定的温度范围内运行,因此在选择更好的散热方案是非常关键的。
智能温控特别有用,可实现按需调控机房温度。
EMI形成的原因及实例说明
EMI形成的原因及实例说明EMI形成的原因1.CLOCK造成之原因:分析有幾個CLOCK,因為在3倍頻率的地方會產生NOISE,即EMI 產生.例如:有兩個OSC(振盪器)提供50MHZ或100MHZ頻率的信號,經由傅立葉方程式展開若50MHZ或100MHZ其中之一乘以3倍,如達到150MHZ則其EMI值即為最大.LAY OUT注意事項:A.選擇IC時,不要有倍頻的重疊B.OSC~IC之距離越短越好,若太長會類似天線,產生散發出極大的NOISEC.若一CLOCK OSC FAN OUT 4個IC時,其OSC至各IC間若需保持等長.D.若其間距無法保持等長,則要加Dan Ping 終端電阻及電容,即在OSC與GND間加入RC. PS.若在OSC輸出部加入電感會使其傳輸效率變差,造成Data lossE.若其間距無法保持等長,則要加Terminal電阻及電容,也可在OSC 與IC間加入RC,作用為防止訊號反射.F.用示波器量其脈波(Clock),正常情況下則為正弦波,若有產生Ripple,可用R&C將Ripple微調至較為Smooth(平滑)例如:從MAC至T/R至X’FMRM間,因為MAC至T/R間是傳輸Digital Data T/R至X’FMRM間是傳輸Analog Data,若加上R&C 則可降低Ripple.2.CROSS TALK造成之原因在TX與RX端為避免CROSS TALK造成EMI其解決方法如下:A.在TX與RX間之線距要在線徑兩倍以上,如8 mil Lay成16 mil 以上.B.把T/R至X’FMRM間做成上下面板.C.Analog的走線其轉角應避免直角,最好採圓滑.3.VCC&GND避免EMI的方法,其法如下:A.Digital GND數位接地.B.Analog GND類比接地C.Chassis GND 大地D.TC接VCCE.OSC接VCCF.Analog接VCCG.Digital接VCC4.屏蔽方式也可解決EMI以下三種方式皆可Shall掉EMIA.使用鐵殼包覆B.在塑膠殼外表噴導電材質C.在金屬殼外加馬口鐵5.在POWER的選擇在INPUT DC有Ripple加上電容C或電感L 可濾掉Ripple.因為大電容可濾小Ripple,而小電容可濾大Ripple,同理電感亦之.。
电磁干扰原理
电磁干扰原理电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)是指在电磁环境中,不同电子设备之间发生的相互干扰现象。
在现代社会中,电子设备已经广泛应用于各个领域,如通信、医疗、交通等。
然而,由于电子设备之间的复杂交互,电磁干扰成为了一个不可忽视的问题。
本文将深入探讨电磁干扰的原理与影响。
一、电磁辐射与传导电磁干扰主要通过电磁辐射和电磁传导两种途径产生。
电磁辐射是指电子设备中的电流或电压由导线或天线辐射出去,形成电磁场,从而对周围的设备产生影响。
电磁传导则是指电磁场通过导线或其他介质传导到其他设备,从而引起干扰。
二、电磁干扰的主要原因1. 高频信号的传播:随着通信技术的发展,无线电频率的使用越来越广泛,高频信号的传播成为电磁干扰的主要原因之一。
无线电、电视等设备所产生的高频信号往往在一定范围内传播,当这些信号干扰到其他设备时,就会造成电磁干扰。
2. 电源线的电磁波辐射:电源线电磁波辐射是另一个常见的电磁干扰来源。
当电子设备工作时,电源线中的电流会产生电磁场,如果电源线设计不合理或者电磁屏蔽不良,这些电磁场就会干扰到其他设备。
3. 地线干扰:地线是电子设备的重要部分,但当地线接触不良或者存在不合理的电磁屏蔽时,地线可能会成为电磁干扰的渠道。
地线上的电流会产生电磁场,进而对其他设备产生干扰。
4. 设备的故障或缺陷:一些设备自身存在故障或缺陷也可能引起电磁干扰。
例如,设备内部的零部件松动、断开或短路,都会导致电磁辐射或传导的干扰现象。
三、电磁干扰的影响1. 通信干扰:电磁干扰对通信设备特别敏感,当电磁噪声与通信信号重叠时,通信设备可能会受到干扰,导致数据传输错误或通信中断。
2. 电子设备故障:电磁干扰对电子设备的正常工作有很大的影响,长期或大强度的干扰可能导致设备损坏甚至烧毁。
3. 安全隐患:在一些特殊场景中,电磁干扰可能会引发安全隐患。
例如,在医疗设备附近发生的电磁干扰可能影响到医疗设备的正常运行,给患者带来潜在风险。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
产生EMI干扰的常见原因分析
可以说电磁干扰已经成为我们现代化生活的一部分。
有意和无意的EMI辐射源的大量产生会对电路造成严重的破坏。
这些辐射源的信号并非一定会污染电路,但我们的目的就是要让低噪声系统远离这些危害。
我们可以设想,一名医生使用一台心电图诊断设备,想要准确地对心脏进行诊断。
在知道这是一台高精密的测量设备后,我们便不会担心讨厌的噪声会出现在诊断结果中。
这是一种低频测量,电子设备不会超过1MHz。
但是,如果使用的是一台EMI设计糟糕的ECG设备,而这时医生又在检查期间使用手机接电话,那幺就有理由担心诊断结果了。
请参见下图。