EMI设计简介
emi设计规则
emi设计规则emi（企业风险管理指数）是一种对企业风险做出评估的指标，它可用于评估企业的经营风险及其后果，从而为经营管理提供支持。
emi设计规则（EDR）是一个框架，可以帮助企业识别、评估、管理不同类型的风险，包括法律、财务、IT、人力资源、技术、组织、运营、和安全风险，并提供可行的行动方案。
emi设计规则的基本概念是以建立一个完整的风险管理体系为基础，为组织提供健全的风险管理流程。
从企业的角度来看，它的目的是通过评估、跟踪和管理不同类型的风险，以最小的成本实现最大的收益，有效地提升企业的整体绩效。
emi设计规则由四个层次组成，包括风险评估、风险管理、风险衡量和风险监控。
第一，风险评估是企业判断风险的第一步，可以通过分析企业的历史数据和当前的行业环境，确定可能发生的风险，并建立可行的应对措施。
具体来说，企业可以定义出多种可能的风险情景，并结合对非标准风险的评估，形成风险评估报告，确定最可能发生、最坏情况和最佳情况下的风险状态，为风险管理提供有效的基础。
第二，风险管理是根据风险评估结果所做出的行动。
通过这一步，企业可以采取控制、减少、接受或转移等具体措施，达到风险最小化的目的。
控制是要采取有效的措施来预防风险的发生，减少是要减少风险的发生或影响，而接受意味着企业将承担风险的风险，转移则意味着用保险、交易或其他方法将风险转移给其他机构。
第三，风险衡量是指企业从不同角度衡量风险的程度，以及风险管理的效果如何。
具体来说，企业可以利用经济成本-效益分析、定量化风险评估方法、数据挖掘等方法来衡量风险，并分析风险控制措施的效果。
第四，风险监控是指企业要及时监控风险情况，以便及时发现风险，并采取有效的应对措施。
企业可以根据风险监控报告，及时调整风险管理战略，以降低风险发生的可能性、减少风险的影响力。
总的来说，emi设计规则的基本原理是以建立一个健全的风险管理体系为目标，以帮助企业实现最高效率经营管理为目标。
它为企业提供了一种组织架构，可以有效地识别、评估、管理和监控风险，从而最大限度地提高组织的绩效。
EMI 滤 波 器 原 理 与 设 计 方 法 详 解
EMI 滤 波 器 原 理 与 设 计 方 法 详 解输入端差模电感的选择输入端差模电感的选择：：1. 差模choke 置于L 线或N 线上，同时与XCAP 共同作用F=1 / (2*π* L*C)2. 波器振荡频率要低于电源供给器的工作频率，一般要低于10kHz 。
3. L = N2AL （nH/N2）nH4. N = [L （nH ）/AL(nH/N2)]1/2匝5. AL = L （nH ）/ N2nH/N26. W =（NI ）2AL / 2000µJ输入端共模电感的选择输入端共模电感的选择：：共模电感为EMI 防制零件，主要影响Conduction 的中、低频段，设计时必须同时考虑EMI 特性及温升，以同样尺寸的Common Choke 而言，线圈数愈多(相对的线径愈细)，EMI 防制效果愈好，但温升可能较高。
传导干扰频率范围为0.15～30MHz ，电场辐射干扰频率范围为30～100MHz 。
开关电源所产生的干扰以共模干扰为主。
产生辐射干扰的主要元器件除了开关管和高频整流二极管还有脉冲变压器及滤波电感等。
注意：1. 避免电流过大而造成饱和。
2．Choke 温度系数要小，对高频阻抗要大。
3．感应电感要大，分布电容要小。
4．直流电阻要小。
B = L * I / (N * A) (B shall be less than 0.3)L = Choke inductance. I = Maximum current through choke. N = Number of turns on choke.A = Effective area of choke. (for drum core, can approximate with cross section area of center pole.)假设在50KHZ 有24DB 的衰减则，共模截止频率Fc = Fs*10Att/4 0 = 50*10-24/40=12.6KHZ 电感值L= (RL*0.707)/(∏*Fc) = (500.707)/(3.14*12.6) = 893uH使用磁芯和磁棒作滤波电感时应注意自身的阻抗，对于共模电感不能使用低阻抗的磁芯和磁棒，否则会造成炸机现象。
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。
开关电源的EMI设计
图1：脉冲信号开关电源的EMI 设计摘要：本文从电路原理上分析了开关电源EMI 信号的特点及频率范围，并针对其传导发射和辐射发射提出一些抑制措施。
术语：开关电源，电磁干扰（EMI ），脉冲宽度调制（PWM ）一. 前言由于开关电源在重量、体积、用铜用铁及能耗等方面都比线性电源有显著减少，而且对整机多项指标有良好影响，因此得到了广泛的应用。
近年来许多领域，如邮电通信、军用设备、交通设施、仪器仪表、工业设备、家用电器等都越来越多应用开关电源，取得了显著效益。
现在开关电源一般都采用了脉冲宽度调制（PWM ）技术，其特点是：频率高、效益高、功率密度高、可靠性高。
然而，由于开关电源工作在通断状态，会有很多快速瞬变过程，它本身就是一种EMI 源，它产生的EMI 信号有很宽的频率范围，又有一定的幅度。
若把这种电源直接用于数字设备，则设备产生的EMI 信号会变得更加强烈和复杂。
以下便从开关电源的工作原理出发，探讨其传导干扰抑制的EMI 滤波器的设计以及辐射发射的抑制。
本文主要参考的实例是微机的开关电源，其输出功率较小，对于大电流大功率的通讯设备电源，本文也有一定的参考价值，但具体实施时一定要考虑到通讯设备电源大电流大功率的特点，在元件的选择上要注意其额定电流及高频特性。
二. 开关电源产生EMI 信号的特点数字设备中的逻辑关系是用脉冲信号来表示。
为便于分析，把这种脉冲信号适当简化，可以图1所示的等腰梯形脉冲串表示。
根据傅里叶级数展开的方法，可以下式计算出脉冲串信号所有各谐波的电平：n=1、2、3…A n 脉冲中第n 次谐波的电平V 0 脉冲的电平T 脉冲串的周期T w 脉冲宽度T r 脉冲的上升时间和下降时间开关电源具有各式各样的电路形式，但它们的核心部分都是一个高电压、大电流的受控脉冲信号源，这一点是共同的，为便于分析，也可把该脉冲信号源的波形简化为图1中的等腰梯形脉冲串，并用上式来算出它的各次谐波电平。
假定某PWM 开关电源脉冲信号的主要参数为： V 0＝500V ，T ＝2×10－5S ，T w ＝10－5S ，T r ＝0.4×10－T T n TT n Sin T T n T T n Sin T T V A ww r r w n ππππ∙∙=026S，则其谐波电平如下图：电平（dBuV）16012080400.05 0.5 5 50 500 频率（MHz）图2：开关电源的谐波电平从EMI的观点来分析，图2中开关电源内脉冲信号产生的谐波电平，对于其它电子设备来说即是EMI信号。
EMI简介
Li Elaine
HQA, BU6 Inventec Corporation June 29th, 2007
Inventec Group
1，EMC介紹 ， 介紹 2，相關名詞縮寫 ，相關名詞縮寫 3，EMI的形成及分類 ， 的形成及分類 4，EMI的規範 ， 的規範 5，EMI測試 ， 測試
June 19th , 2007 Prepared by Adam , Chen Page 3
EMC 介紹
電磁兼容EMC=電磁干擾 電磁兼容EMC=電磁干擾EMI+電磁耐受EMS 電磁干擾EMI+電磁耐受 電磁耐受EMS EMI: Electromagnetic Interference (電磁干擾) 電器設備工作時所產生的雜訊,影響臨近電子產 品之正常功能,這種現象稱”電磁干擾” EMS: Electromagnetic Susceptibility (電磁耐受) 電器設備工作時對外界環境所產生之干擾雜訊 的忍受程度或抵抗耐力.易言之即是電子產設備 抗干擾的能力.
June 19th , 2007 Prepared by Adam , Chen Page 11
Radiated Limit (for CE)
June 19th , 2007 Prepared by Adam , Chen Page 12
EMI測定規範 EMI測定規範
EMI 所测量的项目， 30MHz 以下所测量的为 电源传导， 30MHz-1GHz 所测量的为辐射传 导。 此环境必须在背景干扰极低的条件场所或隔离 外界干扰源的环境底下才能得到量测标准值。
June 19th , 2007 Prepared by Adam , Chen Page 9
EMI MARK:
液晶电视机EMI的设计
& Application �设$计 应 用
消费类电子
电子产品世界
液晶电视机EMI的设计
Design of an application in LCD TV EMI
郭志俊 （创维集团研究院，广东深圳518108）
摘 要：本文介绍一种应用在液晶电视机中的预防EMI的设计方法，通过实际测试数据表明，该方法实用性 强、易于实现，文中分析了该设计方法的具体实现方法，以及在实际电路中的具体应用。 关键词：经济；高效；EMI
是否满 67.83 MHz 125.545 MHz 182.775 MHz 足国标 1号线 36 dBuV 43.069 dBuV 38.499 dBuV 否
2号线 40.778 dBuV 46.072 dBuV 35 dBuV
否
3号线 36 dBuV 34 dBuV 36.5 dBuV 是
5.1 眼图指标测试 眼图是由解调后经过低通滤波器输出的基带信号，
图11 Vin＝220 V时，Iin、I2、Vin－Vout波形图 从图 11 可以看出，Iin、I2 随 Vin 的增大而减小， 因 Iin 还控制着输出电流和电池充电的平衡，所以 Delta 逆变器的输出电流 I2 的受控量为：Vin － Vout、Iout 和 电池电压 Vdc。
2 结论
在 UPS 工作中，Delta 逆变器都必须提供与 Iin 相 对应的基波电流 I2，否则在主逆变器的作用下，Delta
2 辐射产生的机理
EMI 是指电子产品工作会对周边的其他电子产品造 成干扰。在电子线路设计中，高频信号线、集成电路的 引脚、以及各类接插件等都有可能成为具有天线特性的 辐射干扰源，该干扰源通过空间把其信号耦合到另一个 电路网络中，从而影响处在相同电路网络中的其他电子 产品的正常工作。
简述一款EMI滤波器的设计
简述一款EMI滤波器的设计摘要：本文介绍了一款EMI滤波器电路，包括电路设计的原理，整体构架、电路的组成、特点及关键问题的解决等。
关键词：EMI；滤波器；混合集成1.概述某型号弹上装置的研究需要一款EMI滤波器电路，用于整机的滤波部位，在整机中提供电源滤波。
基于此需求，我们公司研制了一款实用的EMI滤波器电路。
本文详细介绍了该EMI滤波器电路的设计。
2.主要性能指标及外形尺寸2.1主要性能指标1.输入电压：0V～40V2.输入电流：0A～7A3.输出电流：0A～7A4.输出压降：小于等于0.6V（@7A）5.插入损耗：大于等于35dB（@500kHz～10MHz）；6.绝缘电阻：不小于100MΩ（@250V DC）7.工作温度范围：－55℃ ～＋125℃8.贮存温度范围：－65℃ ～＋150℃2.2 外形尺寸该电路采用厚膜混合集成工艺，双列直插式金属外壳平行缝焊封装，严格按混合集成电路通用规范中的要求来设计产品的外壳尺寸：53×28×10mm33.设计与方案确定3.1 整体框架设计产品在设计初期首先与用户进行了充分的沟通，全面了解了用户对产品电性能指标、外形结构要求以及产品的实际使用环境和工作状态。
本产品的设计遵循可靠、够用、简洁、易用的原则，在全面满足用户提出的性能指标的前提下，产品的可靠性，优良的抗振能力、必要的降额设计及良好的热设计思想贯穿于整个设计中，集中保证了产品的高可靠性。
通过共模和差模滤波模式，实现设计要求。
3.2工作原理及电路设计该产品电路原理图见图1。
图1 电路原理图图中L1、L2为共模扼流圈，它是由绕在同一磁环上的两组独立线圈构成，也可以称为共模电感线圈，两个线圈绕制的圈数要一样，绕制方向相反。
具体工作原理为：电源滤波器是由电感和电容组成的低通滤波电路所构成，它允许直流电流通过，对频率较高的干扰信号则有较大的衰减。
由于干扰信号有差模和共模两种，因此该电源滤波器对这两种干扰都具有衰减作用。
芯片设计中的EMIEMC设计仿真技术发展如何
芯片设计中的EMIEMC设计仿真技术发展如何芯片设计中的 EMI/EMC 设计仿真技术发展如何在当今科技飞速发展的时代，芯片作为电子设备的核心组件，其性能和可靠性至关重要。
而在芯片设计过程中，电磁干扰（EMI）和电磁兼容性（EMC）问题日益凸显。
为了确保芯片在复杂的电磁环境中能够正常工作，并且不对其他设备造成干扰，EMI/EMC 设计仿真技术应运而生，并不断发展和完善。
EMI 指的是电子设备在工作过程中产生的电磁能量对周围环境的干扰，而 EMC 则是指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。
在芯片设计中，由于芯片的集成度越来越高，工作频率不断提升，信号的边沿速率越来越快，这些都使得 EMI/EMC 问题变得更加复杂和严峻。
早期的芯片设计中，EMI/EMC 问题往往在产品开发的后期甚至在实际应用中才被发现。
这时候进行整改，不仅成本高昂，而且可能会影响产品的上市时间。
随着技术的进步，设计人员逐渐意识到在设计的早期阶段就考虑 EMI/EMC 问题的重要性，于是 EMI/EMC 设计仿真技术开始得到广泛的应用。
在过去的几十年里，EMI/EMC 设计仿真技术经历了从简单到复杂、从单一到综合的发展过程。
起初，仿真工具主要针对芯片中的单个组件或模块进行分析，例如电源分布网络、时钟网络等。
这些工具能够提供一些基本的电磁参数，帮助设计人员初步评估潜在的 EMI/EMC 问题。
然而，这种局部的分析方法存在很大的局限性，无法准确反映整个芯片系统的电磁特性。
随着计算机技术和数值算法的不断发展，全芯片级的 EMI/EMC 仿真技术逐渐成为可能。
通过建立芯片的三维模型，将芯片中的各种物理结构和电气特性进行精确的描述，仿真工具可以对整个芯片在工作状态下的电磁场分布、电流密度、电压波动等进行详细的分析。
这种全芯片级的仿真能够更全面地评估芯片的 EMI/EMC 性能，为设计人员提供更准确的优化方向。
EMI(1级2级)滤波器设计方法
电压法：双LISN法，差共摸分离器 80dB
差模噪声
共模噪声
7
确定所需的插入损耗
原始差模噪声
105 100
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
DM limitpk
80
60
40 20 20 5 110 150 10 3 1106 1107 1108 100 10 6 80 60 80
滤波器所需的差模插入损耗
f1 f2
4) 一阶差模EMI滤波器的转折频率 fcdm为：
Vdmreq 60
-60dB/Dec 150kHz fcdm
所需要的IL(或) 所需要的IL
200
f cdm 10
fTdm 4.74kHz
100
0
5) 由fcdm选取Cx1, Cx2及 Ldm :
100 1 ´10
3
100 200
电应力
效率/功率密度
温升规范
EMI规范
3
二、EMI滤波器理想参数设计
4
滤波器插入损耗IL的定义
在滤波器的设计中，通常用插入损耗来反映使用该滤波 器和未使用前信号功率的损失和衰减程度。插入损耗越大， 表示衰减越多，滤波器的效果越好。
50
+
50 v
50
+
50 滤波器 v
v1
-
v2
-
插入损耗：
0
100 200
100
1 ´10
3
1 ´10
4
1 ´10
5
1 ´10
6
1 ´10
7
1 ´10
8
ff
VdmIL 90.149dB @ f 150kHz
概述EMC、EMI、ESD评审的要点
概述EMC、EMI、ESD评审的要点
EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部份，所谓EMI电磁干扰，乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声；而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。
在电子产品的设计中，为获得良好的EMC性能和成本比，对产品进行EMC设计是重要的；电子产品的EMC性能是设计赋予的。
测试仅仅是将电子产品固有的EMC性能用某种定量的方法表征出来。
对于EMC设计来讲：
首先，应在研发前期考虑EMC设计
如果产品设计前期不考虑EMC问题，仅寄希望于测试阶段解决（表现为通过整改来解决设计成型产品的EMC问题，这样大量的人力和物力都投入在后期的测试/验证、整改阶段）。
那幺，即使产品整改成功，大多情况下还是会由于整改涉及电路原理、PCB设计、结构模具的变更，导致研发费用大大增加，周期大大延长。
只有在前期产品设计过程中考虑与预测EMC问题，把EMC变成一种可控的设计技术，并行和同步于产品功能设计的过程，才能一次性地把产品设计好。
EMI设计简介
EMI知识简介
高通滤波(high pass filtering)
低通滤波(low pass filtering) (2)四种滤波方式 带通滤波(band pass filtering)
带止滤波(band rejection filtering) AC滤波 (3)两种滤波场合 DC滤波
EMI知识简介
Table 2 FCC Class B Radiated Emission Limits
Frequency (MHz) (m)
30-88 88-216 216-1000
Measuring Distance (uV/m)
3 3 3
Field Strength
100 150 200
EMI知识简介
四.传导性EMI和辐射性EMI 如前所述,电磁干扰(EMI)有两种传播途径:传导(Conduction)和辐射
三.EMI之产生,解决方案及国际标准. 1.EMI产生 (1)自然界所产生的电磁干扰: a.电?磁场(low-frequency electric and magnetic field) b.雷击(lightning) c.高频电磁波（high-frequency electromagnetic field）
CS 对传导的免疫 Conducted susceptibility
RS 对辐射的免疫 Radiated susceptibility
EMI知识简介
无论是传导性EMI (Conducted EMI)还是辐射性EMI(Radiated EMI)均有差 模
(differential mode noise)和共模(common mode noise)之分.
EMI知识简介
EMI
应注意
EMI
3. SE 算式最后一项是校正因子B，其计算公式为： B=20lg[-exp(-2t/σ)]
此式仅适用于近磁场环境并且吸收损耗小于10dB 的情况。由于屏 蔽物吸收效率不高，其内部的再反射会使穿过屏蔽层另一面的能量增加， 所以校正因子是个负数，表示屏蔽效率的下降情况。
也就是说,我们想抑制住EMI,必须提高屏蔽效率,那么,屏蔽材料的选 择也变得很重要了.只有如金属和铁之类导磁率高的材料才能在极低频 率下达到较高屏蔽效率。这些材料的导磁率会随着频率增加而降低，另 外如果初始磁场较强也会使导磁率降低，还有就是采用机械方法将屏蔽 罩作成规定形状同样会降低导磁率。
EMI 的控制措施 屏蔽：电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽 滤波 接地
1. 屏蔽
屏蔽能够有效的抑制通过空间传播的电磁干扰。采用 屏蔽的目的有两个，一个是限制内部的辐射电磁能量外泄 出控制区域，另一个就是防止外来的辐射电磁能量入内部 控制区。按照屏蔽的机理，我们可以将屏蔽分为电场屏蔽、 磁场屏蔽、和电磁场屏蔽。
屏蔽罩的设计要点
• 波长决定孔隙的大小： 波长决定孔隙的大小：
设计屏蔽罩的困难在于制造过程中不可避免会产生孔隙，而且设备运行过程中还会 需要用到这些孔隙。制造、面板连线、通风口、外部监测窗口以及面板安装组件等都需 要在屏蔽罩上打孔，从而大大降低了屏蔽性能。尽管沟槽和缝隙不可避免，但在屏蔽设 计中对与电路工作频率波长有关的沟槽长度作仔细考虑是很有好处的。 任一频率电磁波的波长为: 波长(λ)=光速(C)/频率(Hz) 当缝隙长度为波长(截止频率)的一半时,RF 波开始以20dB/10 倍频(1/10 截止频率)或 6dB/2 倍频(1/2 截止频率)的速率衰减。通常RF 发射频率越高衰减越严重，因为它的波长 越短。当涉及到最高频率时，必须要考虑可能会出现的任何谐波，一旦知道了屏蔽罩内 RF 辐射的频率及强度，就可计算出屏蔽罩的最允许缝隙和沟槽。例如如果需要对 1GHz(波长为300mm)的辐射衰减,则150mm 的缝隙将会开始产生衰减，因此当存在小于 150mm 的缝隙时，1GHz 辐射就会被衰减。所以对1GHz 频率来讲，若需要衰减20dB， 则缝隙应小于15 mm(150mm 的1/10)，需要衰减26dB 时，缝隙应小于7.5 mm(15mm 的 1/2 以上)，需要衰减32dB 时，缝隙应小于3.75 mm(7.5mm 的1/2 以上)。
开关电源emi滤波器原理与设计
1. 传导发射测试：测量开关电源EMI滤波器在电源线上 的传导发射电平。
3. 插入损耗测试：测量滤波器插入前后信号的衰减量， 反映滤波器的抑制能力。
测试结果分析与改进建议
结果分析
根据测试数据，分析开关电源EMI滤波器的性能，包括传导发射、辐射发射和 插入损耗等指标。
改进建议
根据分析结果，提出针对性的改进措施和建议，如优化滤波器电路设计、改进 元件参数等，以提高滤波器的性能。
05
开关电源EMI滤波器应用案例 分析
应用场景与案例选择
应用场景
开关电源广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通信设备、家电等。在这些设 备中，EMI（电磁干扰）问题常常成为影响设备性能和稳定性的重要因素。
案例选择
为了更好地说明开关电源EMI滤波器的应用，本文选择了两个具有代表性的案例 进行分析，分别是计算机电源供应系统（PSU）和电动汽车充电桩。
03
开关电源EMI滤波器元件选择 与布局
元件选择的原则与技巧
元件选择的原则 选择低ESR（等效串联电阻）电容 选择低DCR（直流电阻）电感
元件选择的原则与技巧
选择低电阻、低电感的PCB（印刷电路板） 元件选择的技巧
根据EMI滤波器的性能要求，选择适当的元件值和类型
元件选择的原则与技巧
考虑元件的可靠性、耐温性能和寿命
考虑元件的成本和可获得性
元件布局的要点与注意事项
元件布局的要点 合理安排输入和输出线，避免平行布线
尽量减小电感器和电容器的距离
元件布局的要点与注意事项
输入和输出线应远离 PCB边缘
避免在PCB上形成大 的环路
元件布局的注意事项
元件布局的要点与注意事项
避免使用过长的元件引脚
小功率电源无Y电容 EMI设计 经典
EMI及无Y电容手机充电器的设计Adlsong摘要：本文首先介绍了关于EMI 常规知识以及在开关电源中使用的各种缓冲吸引电路。
然后介绍了在EMI 中和传导相关的共模及差模电流产生的原理，静点动点的概念，并详细的说明了在变压器的结构中使用补偿设计的方法。
最后介绍了EMI 的发射产生的机理和频率抖动及共模电感的设计。
目前，Y 电容广泛的应用在开关电源中，但Y 电容的存在使输入和输出线间产生漏电流。
具有Y 电容的金属壳手机充电器会让使用者有触电的危险，因此一些手机制造商目前开始采用无Y 电容的充电器。
然而摘除Y 电容对EMI 的设计带来了困难。
具有频抖和频率调制的脉宽调制器可以改善EMI 的性能，但不能绝对的保证充电器通过EMI 的测试，必须在电路和变压器结构上进行改进，才能使充电器满足EMI 的标准。
1 EMI 常识在开关电源中，功率器件高频开通关断的操作导致电流和电压的快速的变化是产生EMI的主要原因。
在电路中的电感及寄生电感中快速的电流变化产生磁场从而产生较高的电压尖峰：u L = / Ldi dtL在电路中的电容及寄生电容中快速的电压变化产生电场从而产生较高的电流尖峰:i C = /Cdu C dt图1: Mosfet 电压电流波形磁场和电场的噪声与变化的电压和电流及耦合通道如寄生的电感和电容直接相关。
直观的理解，减小电压率du/dt和电流变化率di/dt及减小相应的杂散电感和电容值可以减小由于上述磁场和电场产生的噪声，从而减小EMI干扰。
1.1减小电压率du/dt和电流变化率di/dt减小电压率du/dt和电流变化率di/dt可以通过以下的方法来实现：改变栅极的电阻值和增加缓冲吸引电路，如图2和图3所示。
增加栅极的电阻值可以降低开通时功率器件的电压变化率。
DR1R2图2: 栅极驱动电路图3中，基本的RCD箝位电路用于抑止由于变压器的初级漏感在开关管关断过程中产生的电压尖峰。
L1，L2 和L3可以降低高频的电流的变化率。
结构方面的EMC和EMI设计知识
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结构方面的EMC/EMI设计
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A 电源滤波技术分析 B 信号滤波技术分析 解决电磁兼容的一个关键问题就是来自工作电源方面的干扰信号，为此，在 电源方面的处理需予以特别重视。 首先在电源输入端口设置反向截止大容量的存储电路和双极性瞬态电压抑制 器（即TVS），其作用时增加产品承受来自外电瞬态高压尖峰脉冲的冲击， 从而提高抗电源冲击和抗尖峰脉冲干扰的能力。 同时在电源输入端口设置直流滤波器，滤波器主要由无源集中参数元件（电 感、电容及电阻）构成。在设计中，考虑其不仅在所需阻带范围内有着良好 的抑制性，而且在其通带和过度频带不应产生明显的阻尼震荡。其中电感和 电容主要作用于抑制电源线上传输的电磁干扰脉冲，以尽可能地抑制和减少 电磁干扰脉冲向控制器内部侵入。 对电源滤波器的一个设计要点时要求其当大电流时，其电感不能发生饱和， 为此电源滤波器中二组电感线圈必须同时绕在一个磁芯上，这二个电感在电 流的方向上互补，这种方式对于差模电流和电流所产生的磁通时互相抵消的 ，因此不会引起磁芯的饱和。而对共模电流则可以体现为相当大的电感值， 从而获得最大的滤波效果。
电路板emi设计
电路板emi设计一、什么是电路板EMI设计？电路板EMI（Electromagnetic Interference）设计是指在电路板设计过程中，考虑到电磁干扰的问题，采取相应的措施来减少或避免电磁干扰对其他设备或系统的影响。
二、为什么需要进行电路板EMI设计？1. 法规要求：各国针对电子设备的电磁兼容性都有相关法规和标准，如欧盟CE标准、美国FCC标准等，要求产品在使用过程中不会对其他设备造成干扰。
2. 保证产品质量：如果产品存在较强的EMI问题，可能会导致产品性能下降、寿命缩短等质量问题。
3. 提高市场竞争力：通过进行EMI设计，可以提高产品的稳定性和可靠性，增强市场竞争力。
三、如何进行电路板EMI设计？1. 布局设计：尽可能地将信号线和地线分离，并采用合适的层次布局和分区布局。
同时，在布局时还需考虑到信号传输路径的长度、方向等因素。
2. 组件选择：选择符合EMC要求的元器件，并尽可能地选用抗干扰能力强的元器件。
同时，还需注意元器件的布局和连接方式。
3. 地线设计：地线是电路板EMI设计中最重要的因素之一。
需要确保地线尽可能宽且连续，并且各个部分之间要进行良好的连接。
4. 滤波器设计：在电路板上添加合适的滤波器可以有效地减少EMI问题，如降噪电容、滤波电感等。
5. 接口设计：对于涉及到接口的部分，需要采用合适的防干扰措施，如添加磁珠、使用屏蔽罩等。
6. 仿真测试：在进行实际生产前，需要进行仿真测试，以验证电路板EMI设计的效果是否符合预期。
四、常见的EMI问题及解决方案1. 信号串扰：信号线和地线之间距离过近或者布局不当可能会导致信号串扰。
解决方案包括增加信号线和地线之间距离、采用合适的层次2. 辐射干扰：较高频率的信号可能会通过空气传播而产生辐射干扰。
解决方案包括添加屏蔽罩、采用合适的滤波器等。
3. 接口干扰：接口部分容易受到外部干扰。
解决方案包括添加磁珠、使用屏蔽罩等。
4. 地线问题：地线不良可能会导致信号串扰、辐射干扰等问题。
EMI滤波器的设计原理
EMI滤波器的设计原理1 电磁干扰滤波器的构造原理及应用1.1 构造原理1.2 基本电路及其典型应用电磁干扰滤波器的基本电路如图1所示。
电磁干扰的屏蔽方法EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因，本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法。
电磁兼容性(EMC)是指“一种器件、设备或系统的性能，它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰(IEEE C63.12-1987)。
”对于无线收发设备来说，采用非连续频谱可部分实现EMC性能，但是很多有关的例子也表明EMC并不总是能够做到。
例如在笔记本电脑和测试设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰，我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。
EMC问题来源所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化，有时变化速率还相当快，这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量，而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。
EMI有两条途径离开或进入一个电路：辐射和传导。
信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去；而信号传导则通过耦合到电源 .... .、信号和控制线上离开外壳，在开放的空间中自由辐射，从而产生干扰。
很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现，大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽：从源头处降低干扰；通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。
EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标，这些性能在设计阶段的早期就应完成。
对设计工程师而言，采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法。
如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用，从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。
无论是金属还是涂有导电层的塑料，一旦设计人员确定作为外壳材料之后，就可着手开始选择衬垫。
金属屏蔽效率可用屏蔽效率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评估，其单位是分贝，计算公式为SE dB=A+R+B其中A：吸收损耗(dB) R：反射损耗(dB) B：校正因子(dB)(适用于薄屏蔽罩内存在多个反射的情况)一个简单的屏蔽罩会使所产生的电磁场强度降至最初的十分之一，即SE等于20dB；而有些场合可能会要求将场强降至为最初的十万分之一，即SE 要等于100dB。
ESD、EMI、EMC_设计
-U3
碰在一起的两个带电 的物体,形象地说，就
-
E
好比空中两朵带电的 云被风吹到一起。
+ +
+U1
+U2
+
11
+U3
高，但其电位梯度还 是不变。
静电的产生 — 带电体分离
+ + + -U1 +U2 +U3
带电物体被一分为 二，形象地说，就 好比空中一朵带电 的云被风吹散。
电场中带电物体 被一分为二，两个 物体分得的电荷大 小不一样，分得电 荷多的电位升高。 经过分分合合， 最后部分带电物体 的电位非常高，这 就是雷电的成因。
打雷时，带电体 之间的电位差高达数 亿伏，地表面的电位
+ -
+
差也有3万伏/米。 强大的ESD放电会 在供电线路中产生高 压脉冲，很容易对电 子设备造成损坏。 贵重电子设备一定 要在电源输入电路中
+
安装ESD防护电路。
13
静电的产生 — 摩擦带电
绝缘体A
衣服互相摩擦时很容易 产生高压静电；地毯与 皮鞋产生摩擦时也会产 生高压静电；电风扇吹 出的气体与周边物体摩 擦时，也会产生高压静 电。这些情况对于IC而 接点电位差 言是一种极大的威胁， 在操作过程中，不要随 便用手或物体触及IC。
+
+
10
静电的产生 — 电离带电体的组合
电场中两个带负 电（或正电）的 物体互相碰在一 起的时候。其电 荷也要进行重新 分布。 两个带电物体互 相碰在一起，相 当于两个电容串 联充电。
两个带负电（或正电） 的物体碰在一起，电 荷被进行重新分布之 后，带电端的电位， E 在数值上都比原来 E
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EMI知识简介
一.EMI.EMC.EMS的定义及相互关系
1.EMI定义:
EMI是Electro-Magnetic Intererence的缩写,译为电磁干扰,是指某一装置 或系统在执行其应具有的功能的过程中,如出现有不利于对其他电子设备或系统 运作功能的讯号,而此讯号是不需要的,且是没意义的,则称此讯号为”EMI”,此讯 号可能来自外界,亦可能来自设备或系统本身.参见图1. 2.EMS定义: EMS是Electro-Magnetic Susceptibility的缩写,译为电磁免疫,是指某一装 置或系统在执行应具有功用的过程中不受周围电,磁环境影响的能力.参见图1
Table 2 FCC Class B Radiated Emission Limits
Frequency (MHz) (m)
30-88 88-216 216-1000
Measuring Distance (uV/m)
3 3 3
Field Strength
100 150 200
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四.传导性EMI和辐射性EMI 如前所述,电磁干扰(EMI)有两种传播途径:传导(Conduction)和辐射
常用插入损失量来评估滤波器的特性 对于一个低通滤波器言,若一讯号频率高过滤波之截止频率fc时,则对每一个滤 波组件,将成20log的衰减. 下图为各种常见滤波器之电路图与插入损失. 单元件低通滤波器
IL(dB)=20logπf
IL(dB)=20log πf R
20dB/decade
20dB/decade
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EMI
应注意
EMS 应能够
不產生電磁雜訊妨 礙其他電子設備
不受其他電子設備 所產生的電磁影響
就是EMC的觀念
图2.EMC的观念
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二.EMI/EMS之分类: EMC
EMI
EMS
CE 传导性干扰 Conducted emission
RE 辐射性干扰 Radiated emission
抑制传导性噪音的方法是滤波(filter) 1.滤波定义: 滤波作用是利用不同频率的讯号,对于电容或电感组件会产生不同阻抗(即较高频 率的讯号,其感抗较大而容抗较小,而较低频率的讯号,其感抗较小,容抗较大)而造成
不同频率讯号,对于电容或电感之衰减量不同,故使所需讯号与噪声之S/N比值提高,
而达到噪声干扰(噪音)防制的效果. 2.滤波器之分类. 通讯或波的滤波设计 (1)两种滤波类型 电源滤波设计 用于系统间噪音的抑制 用在系统内部噪音的抑制
三.EMI之产生,解决方案及国际标准. 1.EMI产生 (1)自然界所产生的电磁干扰: a.电?磁场(low-frequency electric and magnetic field) b.雷击(lightning) c.高频电磁波（high-frequency electromagnetic field）
与杂散电容所决定,使低通滤波器的特性,如同高通滤波.
通常一个滤波组件其截止频率fc之选定,为其所要滤除的频带之最低频率的 1/5以下,且其频带宽不得超过100fc,其次还要考虑衰减量(Atlenuation),组件
特性及成本.
(3)衰减量的考虑. 一个滤波器之减量,应为使通过滤波器滤波后之噪声强度,不致于使滤波器所 有保护的线路发生误动作或有超额定汇围的现象.
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3.噪声干扰的对策: (1)接地(Grounding) (2)屏蔽(Shielding) (3)滤波(Filtering)
(4)平衡(Balancing)
(5)隔离(Isolation) (6)分离与取向(Separation and Orientation) (7)电路阻抗控制(Circuit impedance level control) (8)配线设计(Cable design) (9)速度与频宽控制(Speed and band width control)
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4.有关EMI的国际标准 (1) FCC: U.S. Federal Communication Commission 美国联邦通信委员会 Docket 20780 (2) VDE Conduction Emission Limits
(3) MIL
(4) IEC
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Table 1 FCC Class A Radiated Emission Limits Frequency (MHz) (m) 30-88 88-216 216-1000 Measuring Distance (uV/m) 30 30 30 Field Strength 30 50 70
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高通滤波(high pass filtering)
低通滤波(low pass filtering) (2)四种滤波方式 带通滤波(band pass filtering)
带止滤波(band rejection filtering) AC滤波 (3)两种滤波场合 DC滤波
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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 mode noise)和差模(或常模?常态)(differention mode noise或normal mode noise)两种. 通常共模噪音比差模噪音更难控制.
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π
π
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基本L-C低通滤波器
"L"section
"π"section
"T"section
40dB/decade
60dB/decade
60dB/decade
π
π
π
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(4)线路匹配的考虑 一个滤波器的设计,若不对线路匹配作考虑,则不仅滤波效果会受影响,亦可能带 来萁他干扰. 对一个低通滤波器而言,其线路的考虑与滤波作用的衰减量,如下图所示. 下图为定K型低通滤波器不同情形及衰减量计算.
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EMI
EMS
图1 EMI和EMS示示意图
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3.EMC定义:
EMC是Electro-Magnetic ity 的缩写,译为电磁兼容,是指某一装
置或系统和其它装置和系统同时运作时,互相间不会国为EMI问题而使功能受到影 响,即可称”兼容”. 三者关系:异常电源对电力电子设备会发生干扰,同时电力电子设备亦会产生干 扰波影响其它用电设备,故对所有的干扰源必须具备如图2所示的兼容观念.
宽,如下图所示:
(a)
(b)
(c)
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图(a)为L.C在低频(约1MHz以下)时之等效电路,与理想电路同; 图(b)为中频(约1~10MHz左右)时之等效电路,其滤波件的线感量与杂散电容已 不可忽略,而使滤波的特性如同带止滤波; 图(c)为高频(约10MHz以上)时之等效电路,其滤波组件之主要特性将由线感量
(低电压系统的尖波?高电压变电所的突波电压
Ⅳ.高频辐射性(high frequency radiated)干扰 e.开关时的瞬时(switching transient) f.静电放电(electrostatic discharge,ESD) g.核爆电磁脉波(nuclear electromagnetic pulse,NEMP)
四.传导性EMI和辐射性EMI 如前所述,电磁干扰(EMI)有两种传播途径:传导(Conduction)和辐射
(Radiation),即电磁干扰分为传导性电磁干扰(Conducted EMI)和辐射性电
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,噪音亦分为传导性噪音效 (Conducted noise)和辐射性噪音(Radiated noise) 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 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,电磁干扰主要以辐射方式在电子设
频域(frequency domain) 转换
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傅立葉轉換
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(2)滤波的频宽 一个滤波器的滤波频宽要能涵盖共所要滤除的频带,理论上,一个低通滤波器在 其截止频率fc以上之频率,均可视为有效的滤波频宽. 实际上,一个滤波器的频宽设计,常因滤波组件L.C受到f的影响而缩短其有效频
一).辐射噪音之抑制方法. 辐射性EMI产生如右图: 抑制辐射噪音的主要方法有屏蔽
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二)传导性EMI(或噪音) 如前所述,传导性噪音亦分 为共模和差模两种. 共模噪音是讯号或其回路
与大地间之噪声,其传导方式
如图(a).
差模噪音是讯号线与其回路之
间的噪声,其传导方式如图(b)
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2.EMI的表现形态:
(1)由电源电路进入的噪声干扰
(2)由讯号线的噪声干扰 (3)由静电感应引起的噪声干扰
(4)电磁感应引起的噪声干扰
(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 (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 (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
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(1)噪声类型 噪声来源:内部噪声,外部噪声,内外噪声兼有 共模噪声(common mode noise) 噪声类型
差模噪声(differential mode noise)
滤波器设计是以频域(frequercy domain)作考虑,
因此,要: 时域(time domain)
傅立叶
CS 对传导的免疫 Conducted susceptibility