开关电源的电磁兼容性设计方案

随着电力电子技术的发展，开关电源模块因其相对体积小、效率高、工作可靠等优点开始取代传统整流电源而被广泛应用到社会的各个领域。但由于开关电源工作频率高，内部产生很快的电流、电压变化，即dv/dt和di/dt，导致开关电源模块将产生较强的谐波干扰和尖峰干扰，并通过传导、辐射和串扰等耦合途径影响自身电路及其它电子系统的正常工作，当然其本身也会受到其它电子设备电磁干扰的影响。这就是所讨论的电磁兼容性问题，也是关于开关电源电磁兼容的电磁骚扰EMD与电磁敏感度EMS设计问题。由于国家开始对部分电子产品强制实行3C认证，因此一个电子设备能否满足电磁兼容标准，将关系到这一产品能否在市场上销售，所以进行开关电源的电磁兼容性研究显得非常重要。

电磁兼容学是一门综合性学科，它涉及的理论包括数学、电磁场理论、天线与电波传播、电路理论、信号分析、通讯理论、材料科学、生物医学等。

进行开关电源的电磁兼容性设计时，首先进行一个系统设计，明确以下几点：

1. 明确系统要满足的电磁兼容标准；

2. 确定系统内的关键电路部分，包括强干扰源电路、高度敏感电路；

3. 明确电源设备工作环境中的电磁干扰源及敏感设备；

4. 确定对电源设备所要采取的电磁兼容性措施。

一、DC/DC变换器内部噪声干扰源分析

1．二极管的反向恢复引起噪声干扰

在开关电源中常使用工频整流二极管、高频整流二极管、续流二极管等，由于这些二极管都工作在开关状态，如图所示，在二极管由阻断状态到导通工作过程中，将产生一个很高的电压尖峰VFP；在二极管由导通状态到阻断工作过程中，存在一个反向恢复时间trr，在反向恢复过程中，由于二极管封装电感及引线电感的存在，将产生一个反向电压尖峰VRP，由于少子的存储与复合效应，会产生瞬变的反向恢复电流IRP，这种快速的电流、电压突变是电磁干扰产生的根源。

开关电源电磁兼容性问题

开关电源电磁兼容性问题开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、工作可靠、可远程监控等优点，而广泛应用于工业、通讯、军事、民用、航空等各个领域。在很多场合，开关电源，特别是通信开关电源要有很强的抗电磁干扰能力，如对浪涌、电网电压波动的适应能力，对静电、电场、磁场及电磁波等的抗干扰能力，保证自身能够正常工作以及对设备供电的稳定性。一方面，因开关电源内部的功率开关管、整流或续流二极管及主功率变压器，是在高频开关的方式下工作，其电压电流波形多为方波。在高压大电流的方波切换过程中，将产生严重的谐波电压及电流。这些谐波电压及电流，一方面通过电源输入线或开关电源的输出线传出，对与电源在同一电网上供电的其它设备及电网产生干扰，使设备不能正常工作；另一方面，严重的谐波电压电流在开关电源内部产生电磁干扰，从而造成开关电源内部工作的不稳定，使电源的性能降低。还有部分电磁场通过开关电源机壳的缝隙，向周围空间辐射，与通过电源线、直流输出线产生的辐射电磁场，一起通过空间传播的方式，对其它高频设备及对电磁场比较敏感的设备造成干扰，引起其它设备工作异常。因此，对开关电源要限制由负载线、电源线产生的传导干扰，及由辐射传播的电磁场干扰，使处于同一电磁环境中的设备均能够正常工作，互不干扰[1][2]. 2 国内外电磁兼容性标准[1] 电磁兼容性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的任何设备构成不能承受的电磁干扰的能力。要彻底消除设备的电磁干扰及对外部一切电磁干扰信号是不可能的。只能通过系统地制定设备与设备之间允许产生的电磁干扰大小及抵抗电磁干扰的能力的标准，才能使电气设备及系统间达到电磁兼容的要求。国内外大量的电磁兼容性标准，为系统内的设备相互达到电磁兼容性制订了约束条件。国际无线电干扰特别委员会（CISPR）是国际电工委员会（IEC）下属的一个电磁兼容标准化组织，设六个分会。早在1934年就开展EMC标准的研究。其中第六分会（SCC）主要负责制定关于干扰测量接收机及测量方法的标准。CISPR16《无线电干扰和抗干扰度测量设备规范》对电磁兼容性测量接收机、辅助设备的性能以及校准方法给出了详细的要求。CISPR17《无线电干扰滤波器及抑制元件的抑制特性测量》制订了滤波器的测量方法。CISPR22《信息技术设备无线电干扰限值和测量方法》规定了信息技术设备在0.15MHz~1000MHz频率范围内产生的电磁干扰限值。CISPR24《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》规定了信息技术设备对外部干扰信号的时域及频域的抗干扰性能要求。其中CISPR16、CISPR22及CISPR24构成了信息技术设备包括通信开关电源设备的电磁兼容性测试内容及测试方法要求，是目前通信开关电源电磁兼容性设计的最基本要求。 IEC最近也出版了大量的基础性电磁兼容性标准，其中最有代表性的是IEC61000系列标准。它规定电子电气设备的雷击、浪涌（SURGE）、静电放电（ESD）、电快速瞬变脉冲群（EFT）、电流谐波、电压跌落、电压瞬变及短时中断、电压起伏和闪烁、辐射电磁场、由射频电磁场引起的传导干扰抗扰度、传导干扰及辐射干扰等的电磁兼容性要求。另外，美国联邦委员会制定的FCC15、德国电气工程师协会制订的VDE0871、2A1、VDE0871、2A2、VDE0878,都对通信设备的电磁兼容性提出了要求。

PCB电磁兼容性设计报告样本

PCB电磁兼容性设计报告学科专业: 测控技术与仪器本科生: 张亚新学号: 1002445 班号: 232121 指导教师: 宋恒力

中国地质大学( 武汉) 自动化学院 10月24号

PCB电磁兼容性设计摘要: 随着信息化社会的发展, 电子设备已被广泛应用于各个领域。各种电了产品趋向于小型化、智能化, 电子元器件也趋向于体积更小、速度更高、集成度更大, 这也导致了她们在其周围空间产生的电磁场点评的不断增加。由此带来的电磁兼容问题也日益严重。因此, 电磁兼容问题也就成为一个电工系统能否正常工作的关键。同样, 随着电子技术的飞速发展, 印刷电路板( PCB) 的密度越来越高, 其设计的好坏对电路的干扰及抗干扰能力影响很大。因此, 对PCB进行电磁兼容性(EMC)设计是非常重要的, 保证PCB的电磁兼容性是整个系统设计的关键。本文就EMC的历史发展及其在未来电子信息时代中的应用进行分析, 介绍电磁干扰的产生机理和原因, 并提出了相应抗干扰设计的措施。关键词: 信息化; 电磁兼容( EMC) ; 电磁兼容性; PCB;

一: 引言 .......................................................................... 错误!未定义书签。二: 电磁干扰与电磁兼容概述. (4) 1、早期历史概述 (5) 2、EMC 技术是随着干扰问题的日趋严重而发展的 (6) 3、电磁干扰对电子计算机等系统设施的危害 (6) 4、EMC在军事领域的发展状况 (7) 三: 电磁兼容学科的发展历史 (5) 四: 中国EMC技术的发展状况 (8) 五: 抗干扰措施与电磁兼容性研究 (8) 1、电路板设计的一般规则 (9) 2、电路板及电路抗干扰措施 (9) 六: 电磁兼容学科发展趋势 (10) 七: 小结 (12) 参考文献 (13) 一、引言电磁干扰是现代电路工业面正确一个主要问题, 为了克服干扰, 电路设计者不得不赶走干扰源, 或者是设法保护电路不受到干扰源的干扰, 其目的都是为了让电路按照预期的目标开工作——

当今开关电源技术四大趋势

当今开关电源技术四大趋势一、非隔离DC/DC技术迅速发展近年来，非隔离DC/DC技术发展迅速。目前一套电子设备或电子系统由于负载不同，会要求电源系统提供多个电压挡级。如台式PC机就要求有+12V、+5V、+3.3V、-12V四种电压以及待机的+5V电压，主机板上则需要2.5V、1.8V、1.5V甚至1V等。一套AC/DC中不可能给出这样多的电压输出，而大多数低压供电电流都很大，因此开发了很多非隔离的DC/DC，它们基本上可以分成两大类。一类在内部含有功率开关元件，称DC/DC转换器。另一类不含功率开关，需要外接功率MOSFET，称DC/DC 控制器。按照电路功能划分，有降压的STEP-DOWN、升压的BOOST，还有能升降压的BUCK-BOOST或SEPIC等，以及正压转成负压的INVERTOR等。其中品种最多，发展最快的还是降压的STEP-DOWN。根据输出电流的大小，分为单相、两相及多相。控制方式上以PWM为主，少部分为PFM。在非隔离的DC/DC转换技术中，TI公司的预检测栅驱动技术采用数字技术控制同步BUCK，采用这种技术的DC/DC转换效率最高可以达到97%，其中TPS40071等是其代表产品。BOOST升压方式也出现了采用MOSFET代替二极管的同步BOOST的产品。在低压领域，增加效率的幅度很大，而且正在设法进一步消除MOSFET的体二极管的导通及反向恢复问题。二、开关电源吹响数字化号角目前在整个的电子模拟电路系统中，电视、音响设备、照片处理、通讯、网络等都逐步实现了数字化，而最后一个没有数字化的堡垒就是电源领域了。近年来，数字电源的研究势头不减，成果也越来越多。在电源数字化方面走在前面的公司有TI和Microchip。TI公司既有DSP方面的优势，又兼并了PWM IC专业制造商UNITRODE公司，该公司已经用TMS320C28F10制成了通讯用的48V输出大功率电源模块，其中PFC和PWM 部分完全为数字式控制。现在，TI公司已经研发出了多款数字式PWM控制芯片。目前主要是UCD7000系列、UCD8000系列和UCD9000系列，它们将成为下一代数字电源的探路者。它们总体上既包括硬件部分，还要做软件编程。硬件部分包括PWM的逻辑部分、时钟、放大器环路的模数转

华为电磁兼容性结构设计规范_第三版

华为技术有限公司企业技术规范 DKBA0.400.0022 REV.3.0 电磁兼容性结构设计规范 2003-11-30发布2003-11-30实施华为技术有限公司

内部公开前言本规范于1999年12月25日首次发布。本规范于2001年7月30日第一次修订。本规范于2003年10月30日第二次修订。本规范起草单位：华为技术有限公司结构造型设计部本规范授予解释单位：华为技术有限公司结构造型设计部本华为机密，未经许可不得扩散第1页，共1页

内部公开目录 1 范围 ... ....................................................................................................................................................... ..4 2 引用标准 ... . (4) 3 术语 ... ....................................................................................................................................................... ..4 4 电磁兼容基本概念... (5) 4.1 电磁兼容定义 ... .............................................................................................................................. ..5 4.2 电磁兼容三要素 ... ........................................................................................................................... .5 4.3 通讯产品电磁兼容一般要求 ... ..................................................................................................... ..6 5 电磁屏蔽基本理论... (7) 5.1 屏蔽效能 ... ....................................................................................................................................... .7 5.2 屏蔽体的缺陷 ... .............................................................................................................................. ..7 5.2.1缝隙屏蔽 ... (7) 5.2.2开孔屏蔽 ... (8) 5.2.3电缆穿透 ... . (10) 6 屏蔽设计 ... .. (12) 6.1 结构屏蔽效能 ... .......................................................................................................................... (12) 6.2 屏蔽方案与成本 ... ....................................................................................................................... ..12 6.3 缝隙屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (13) 6.3.1紧固点连接缝隙 ... . (13) A. 减小缝隙的最大尺寸 ... ........................................................................................................................... .. 13 B. 增加缝隙深度 ... ........................................................................................................................................ .. 14 C. 紧固点间距 ... ........................................................................................................................................... (15) 6.3.2安装屏蔽材料 ... ....................................................................................................................... ..17 6.3.3屏蔽材料的选用 ... . (18) A. 常用屏蔽材料................................................................... .. 18 B. 常用屏蔽材料性能参数 ... ........................................................................................................................ . 24 6.4 开孔屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.1通风孔屏蔽 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.2局部开孔屏蔽 ... ....................................................................................................................... ..26 6.5 塑胶件屏蔽 ... . (27) 6.6 单板局部屏蔽 ... .......................................................................................................................... (28) 6.6.1盒体式屏蔽盒 ... ....................................................................................................................... ..28

开关电源的电磁兼容性技术及解决方法

开关电源的电磁兼容性技术及解决方法时间：2010-10-23 490次阅读【网友评论0条我要评论】收藏电源网讯 1 引言电磁兼容是一门新兴的跨学科的综合性应用学科。作为边缘技术，它以电气和无线电技术的基本理论为基础，并涉及许多新的技术领域，如微波技术、微电子技术、计算机技术、通信和网络技术以及新材料等。电磁兼容技术应用的范围很广，几乎所有现代化工业领域，如电力、通信、交通、航天、军工、计算机和医疗等都必须解决电磁兼容问题。其研究的热点内容主要有：电磁干扰源的特性及其传输特性、电磁干扰的危害效应、电磁干扰的抑制技术、电磁频谱的利用和管理、电磁兼容性标准与规范、电磁兼容性的测量与试验技术、电磁泄漏与静电放电等。电磁兼容的英文名称为Electromagnetic Compatibility，简称EMC。所谓电磁兼容是指设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。这里包含两层意思，即它工作中产生的电磁辐射要限制在一定水平内，另外它本身要有一定的抗干扰能力。这便是设备研制中所必须解决的兼容问题。电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0 GHz "400GHz，研究对象除传统设备外，还涉及芯片级，直到各种舰船、航天飞机、洲际导弹甚至整个地球的电磁环境。电磁兼容三要素是干扰源（骚扰源）、耦合通路和敏感体。切断以上任何一项都可解决电磁兼容问题，电磁兼容的解决常用的方法主要有屏蔽、接地和滤波。 2 电磁兼容技术名词（1）电磁兼容性电磁兼容性是指设备或者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。（2）电磁骚扰电磁骚扰是指任何可能引起设备、装备或系统性能降低或者对有生命或者无生命物质产生损害作用的电磁现象。电磁骚扰可引起设备、传输通道或系统性能的下降。它的主要要素有自然和人为的骚扰源、通过公共地线阻抗/内阻的耦合、沿电源线传导的电磁骚扰和辐射干扰等。电子系统受干扰的路径为：经过电源，通过信号线或控制电缆、场渗透，经过天线直接进入；通过电缆耦合，从其他设备来的传导干扰；电子系统内部场耦合；其他设备的辐射干扰；电子设备外部耦合到内部场；宽带发射机天线系统；外部环境场等。（3）电磁环境

开关电源节能测试方案

开关电源节能测试方案测试实施单位：一、试点项目名称开关电源节能测试项目参与厂家：测试实施地点：测试方案在得到各地市分公司认可下，项目组成员：试点机房、基站清单及相关特性与背景说明：开关电源带休眠功能，负载率低，智能电表数据能正常上传二、项目背景为响应国务院《节能减排综合性工作方案》的要求和移动集团公司节能减排的需求，降低能源损耗，提高能源使用效率，承担应尽的社会责任，拟对基站使用开关电源进行节能改造。其中艾默生公司提供的节能休眠技术可以有效降低开关电源能耗的同时通过模块轮替工作进一步提高开关电源使用寿命，且已经在相关通信单位使用，拟对该公司的产品进行试用。三、试点实施方案及计划 1、勘查测试基站中选取具有全省代表性的负载率为10-20%，20-30%各两个，尽量选择交流效果好、负载波动小的站点。 2、设计此次测试方案设计可据2008年详尽测试的基础上，用更清晰直观的方法验证不同负载率开关电源节能改造所能带来的经济效益。 1）根据工程设计规范，开关电源系统配置整流模块时需考虑N+1冗余，并要考虑电池均充电的需要。而上述由于整流模块在平时系统浮充运行状态时都是多余的，导致浮充状态时整流模块负载率偏低，从而影响运行效率，导致大量电能损耗。

2）安装高精度电表，同时保证抄表读数的准确性。务必确认电表的指示为被测电源的用电量，排除其他负载。每天抄表的时间必须严格一致，精确到分钟。升级监控具有休眠功能，关闭休眠功能，让设备工作在普通工作模式下，抄下电表的初始数据，和现场的设备配置及电压和负载等相关数据。图1：安装高精度电表图2：现场安装节能芯片 3）以两天为一个周期，48小时后对记录电表数据和设备配置、电压、负载等相关信息，同时打开休眠功能，使开关电源进入休眠节能工作模式。图3：现场开启节能状态图4：记录现场电表数据 4）一个节能开启周期过后，记录现场电表数据，关闭节能状态。为保证测试结果科学合理，重复以上循环再记录一个周期数据。 3、方案评估该方案操作简单，结论清晰直观，只需在开关电源前端加装临时电表及用F43表实际功率，计量开关电源不同工作模式下的输入

电磁兼容EMC设计指南

EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案，规范EMC设计流程；打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高，解决问题周期长；为解决产品EMC问题，不断进行测试验证，反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面；解决EMC问题往往靠设计人员过去的工作经验。 ?EMC设计流程不规范，EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段（总体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等）。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化，没有一个系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃； ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术； ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案； ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案； ?完整的电磁兼容布线设计规则； ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案； ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案； ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;

4、EMC设计平台介绍利用计算机技术，整合人工智能、数据库、互联网等开发手段，对于现有的电磁兼容技术资源（包括各种设计规则，解决方案等）以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用，实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发；未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持（包括产品开发电磁兼容风险评估功能，自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等）为主要目标和发展方向。电磁兼容设计平台：主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成；系统依据用户设计要求和EMC设计要素，智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案，然后用户依据产品信息保存方案（方案为标准技术设计模板，内容依据设计内容自动生成格式化的文件）。使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作，用户输入产品产品设计的相关要素，软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。不管企业之前是否有电磁兼容设计经验？是否有电磁兼容设计规范？是否有电磁兼容标准化设计流程？是否有电磁兼容技术专家？企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题： 1、快速提升企业产品电磁兼容性能：系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作，迅速提升企业产品的电磁兼容性能； 2、能够解决企业多型号产品同时开发，技术专家资源不够使用的情况：智能化的软件可以同时多款多个型号产品，不用设计阶段并行进行开发；能够在很短的时间内给出相应的设计方案，结合产品设计要求指导设计人员进行设计，不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误； 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平：由于有规范化、标准化的方案输出，设计人员在进行新产品开发的时候，能够参考、学习标准化的技术方案；提升自身EMC设计知识水平，减少后期类似设计问题； EDP软件在手,EMC设计得心应手!

开关电源EMC经验谈

隔离式DC/DC 变换器的电磁兼容设计李建泉（株洲时代集团公司，株洲， 412007）摘要：文章详细分析了隔离式DC/DC 变换器产生电磁噪声干扰的机理，提出了在DC/DC 变换器主电路及控制电路设计时所采取的电磁兼容措施。关键词：隔离式DC/DC 变换器、电磁兼容性、电磁干扰、电磁敏感度随着电力电子技术的发展，开关电源模块因其相对体积小、效率高、工作可靠等优点开始取代传统整流电源而被广泛应用到社会的各个领域。但由于开关电源工作频率高，内部产生很快的电流、电压变化，即dv/dt 和di/dt ，导致开关电源模块将产生较强的谐波干扰和尖峰干扰，并通过传导、辐射和串扰等耦合途径影响自身电路及其它电子系统的正常工作，当然其本身也会受到其它电子设备电磁干扰的影响。这就是所讨论的电磁兼容性问题，也是关于开关电源电磁兼容的电磁骚扰EMD 与电磁敏感度EMS 设计问题。由于国家开始对部分电子产品强制实行3C 认证，因此一个电子设备能否满足电磁兼容标准，将关系到这一产品能否在市场上销售，所以进行开关电源的电磁兼容性研究显得非常重要。电磁兼容学是一门综合性学科，它涉及的理论包括数学、电磁场理论、天线与电波传播、电路理论、信号分析、通讯理论、材料科学、生物医学等。进行开关电源的电磁兼容性设计时，首先进行一个系统设计，明确以下几点： 1. 明确系统要满足的电磁兼容标准； 2. 确定系统内的关键电路部分，包括强干扰源电路、高度敏感电路； 3. 明确电源设备工作环境中的电磁干扰源及敏感设备； 4. 确定对电源设备所要采取的电磁兼容性措施。一：DC/DC 变换器内部噪声干扰源分析 1．二极管的反向恢复引起噪声干扰在开关电源中常使用工频整流二极管、高频整流二极管、续流二极管等，由于这些二极管都工作在开关状态，如图所示，在二极管由阻断状态到导通工作过程中，将产生一个很高的电压尖峰V FP ；在二极管由导通状态到阻断工作过程中，存在一个反向恢复时间t rr ，在反向恢复过程中，由于二极管封装电感及引线电感的存在，将产生一个反向电压尖峰V RP ，由于少子的存储与复合效应，会 U a) I RP 二极管反向恢复时电流电压波形二极管正向导通电流电压波形

开关电源硬件休眠节能技术

开关电源硬件休眠节能技术一、背景技术目前，国内各开关电源制造商生产的各型号开关整流器，由于普遍采用了PWM（脉宽调制）技术和软开关技术，使得整流器的工作效率比原来的老式相控电源高很多，其峰值效率可达到90%以上。但从各厂家产品测试获得的“负载-效率”曲线来看，在负载偏低的情况下，由于整流器内部元器件的固有损耗，其效率并不高。虽然各厂家的产品略有差异，但从总体上看，从实际输出电流0A到110%额定输出电流的负载变化区间内，开关整流器典型的“负载-效率”曲线如下图所示：图1 开关整流器典型的“负载-效率”曲线图从图1可以看出：开关电源在40%额定电流输出区间以下，整流器的效率是比较低的，而且输出电流越小效率越低。但整流器的持续工作电流过大一旦达到或者超过额定工作电流，其工作稳定性要受到影响，因此，从提高整流器的工作效率来讲，我们有必要采取措施确

保开关整流器工作在40%-80%的负载区间内。综上所述，现有开关电源系统的缺陷是：开关整流器没有得到合理的利用，工作效率低，热损耗大，浪费资源。有必要采取合理的技术措施，避免多个整流器工作在效率较低的负载率区间内，提升整个开关电源系统的工作效率，降低热损耗，达到节能的目的。二、厂家软件休眠方案及缺陷从2009年开始，国内各开关电源厂家陆续推出了结合自身电源产品的软件休眠节能技术，其普遍的技术原理是：厂家根据自身的开关整流器的负载-效率特性，预设一个合理的负载率区间，通过电源系统监控单元实时采集整流器输出电流与总负载电流，计算判断需要工作的整流器数量，然后通过整流器遥控开/关机命令实现对整流器的软关机和开机，达到休眠节能的目的。图2 开关电源厂家软件休眠节能原理图

开关电源电磁兼容的设计

开关电源电磁兼容的设计摘要：本文从电磁兼容性的体系构成、开关电源电磁干扰的特征、概述电磁兼容、影响开关电源电磁兼容性能的主要因素以及开关电源的电磁兼容设计分析五个方面，介绍了开关电源电磁兼容的设计，希望可以为有需要的人提供参考意见。关键词；开关电源；电磁兼容；设计现如今，电子设备在很多领域都普遍应用，任何电子设备和开关电源都有密切的联系，这些电子设备在实际运行中会出现频谱较宽、密度较高的电磁信号，很多复杂的环境都要求电子设备应当具备较强的电磁兼容性，所以有关电磁兼容性设计是至关重要的。一、电磁兼容性的体系构成电磁兼容性，通常是由两个部分组成，一是电磁敏感性，二是电磁干扰。电子设备不仅要让设备自身对外造成的噪声降低，而且能够阻挡来源于外部的噪声。电子设备只有满足这些条件，才可以在同一时间使用，相互之间没有任何干扰。首先，电磁敏感性。主要是指在出现电磁骚扰的情况下，系统以及装置等等无法防止性能娇弱的能力，即抗干扰能力。其次，电磁干扰。主要是指电子设备产生的外出噪声。因此，综合以上来分析，电磁干扰与电磁敏感性不仅是对立的，而且是互相有联系的矛盾统一体。二、开关电源电磁干扰的特征在开关电源功率变换器中功率半导体器件的开关次数相当多，在高频下啊功率开关器件的通电、断电中往往会产生巨大的电磁干扰。相对于数字电路而言，其开关器件功率相当大，但是频率不能过高，所以开关电源电磁干扰通常都会呈现出很多特征，主要体现在以下几点：第一，开关电源电磁干扰干扰源的位置生死相当清楚的，具体集中在二级管以及功率开关器件上。第二，因为其是工作在开关状况的能源转换装置，其在电流以及电压方面都有相当高的变化率，造成很大的干扰强度。第三，一般来说，印刷线路板都采取手工布置，具有较强的随意性，这样就难以提取印刷线路板。三、概述电磁兼容国际电工委员会提出电磁兼容的定义是：电子设备的主要功能是电磁兼容，在电磁环境下电子设备可以体现出其功能，一般不会造成无法忍受的干扰。我国相关部门出台的电磁兼容标准中提出电磁兼容的定义是：在其电磁环境下系统或者设备在实际工作中不会出现问题，而且不会对此环境中的其他事物产生无法忍受的电磁骚扰能力。这就表示电磁兼容有以下几个层面的意思：第一，电子设备应该具备的阻挡电磁干扰能力；第二，此电子设备引起的电磁干扰要严格控制，不能超过标准的限度，不可以造成相同电磁环境中其他各项电子设备无法稳定运行；第三，不管什么类型的电子设备，都可以对其电磁兼容性进行准确测量。电磁兼容性研究的领域通常包括多个部分，主要包括电磁兼容性的测试、电磁干扰的出现和传输以及电磁兼容的设计标准等等。[1]其研究对象也有一定的差异，一般有两种干扰，分别是自然干扰源以及人为干扰源。前者，自然干扰源主要包括电阻热噪声、太阳以及雷电等等。后者，人为干扰源主要包括手机、电网以及点火系统等等。在这个领域我国起步时间是相当吃的，但是也合理制定电磁兼容性的规范，尤其是在电动工具以及无线电等多方面都制定相应的测量规范和测量方式。四、影响开关电源电磁兼容性能的主要因素

初学者学习开关电源的方式(实例技术和方案分析)

初学者学习和研发开关电源的方式(实例技术和方案分析) 关于学习开关电源，大家都很清楚，要学好电路，模数电，自控，工程电磁场这些大学专业课，甚至还要看一些开关电源设计之类的专业书籍，如果能学好以上书籍，电路一类的基本知识就算了解了，但是要学好开关电源，单单有以上理论是不够的，还要深入实践，并且还要有一套行之有效的学习研发方式，也就是说拼命苦干是不会起很大作用的，最重要的是高效的方法。下面我选择一款简单的电源设计方案，来谈一下怎样去思考，去分析，去设计；要注意什么，要学习那些，要总结那些，也就是“边练边学边讲解”这种思维吧。现在要设计一款如下规格的开关电源： 1.输入电压范围(InputVoltage Range)：90~264Vac （100-240Vac典型输入电压） 2.输入频率范围(InputFrequency Range )：47~63Hz (50-60Hz典型输入频率) 3.输出电压和电流(OutputVoltage and Current)：+12V,2.5A 4.输出电压范围(Output Voltage Rating)：+11.4V~+12.6V（±5%） 5.负载调整率(Output Voltage Load Regulation)：5% 6. 线性调整率(Output Voltage Line Regulation)：1% 7.Rippleand Noise：120mVPk to Pk 8.效率：83% （At typical voltage Full Load at least 10 minut） 9.平均效率：84.8% （Averageefficiency of 25%, 50%, 75% and 100% load at115Vac /60Hz and 230Vac/50Hz.） 10.待机功耗：0.3W (At typical voltage) 11.过流保护 (Over Current Protection)：4Amax （1.2~1.5倍输出电流） 12.过压保护（Over Voltage Protection）：18Vmax （1.2~1.5倍输出电压）以上规格是一款电源最基本的电气特性（另外还有开机时间，保持时间，上升时间，过温保护等电气特性；Hi-pot, surge, EMI, ESD, EFT 等重要安规管控特性，这些特性我会在下面的设计中提到并作分析），设计之初首要要了解以上基本要求，通过规格找设计元素，这样才能慢慢拿出方案。针对以上规格，我们主逐条分析解读并拿出设计方案，设计计算公式，原理图和实验测试结果。实际情况下，客户会给我们提出如上所示的规格及要求，那么我们就要做得满足功能，又要廉价，如果拿出高成本的方案去做，肯定不赚钱。先看总功率是30W，输出电压也是常用的的12V,考虑到拓补结构，flyback再合适不过了，输出电流也不高，直接Schottky 整流（如果是大电流的话要用同步整流了），恒压电路用431加光耦电压采样反馈就可以了，这样基本的架构就出来。为了方便讲解，我先把原理图贴出来了。画了好几晚上原理图，这一款驱动IC采用的是通嘉的5530，(另两款驱动IC采用的是ST的UC3842 ),此款IC特点如下（分析IC的特殊功能，就是为了让我们在设计中能够发现很多意想不到的特点，可以为我们的设计和方案的快速决定节约很多时间。很多初学者们在设计电源时常常忽略对IC的解读，

汽车电子接口CAN的电磁兼容设计方案

汽车电子接口CAN的电磁兼容设计方案 Controller Area Network简称为CAN，多用于汽车以及工业控制，用于数据的传输控制。在应用的过程中通讯电缆容易耦合外部的干扰对信号传输造成一定的影响，单板内部的干扰也可能通过电缆形成对外辐射。本方案从EMC原理上，通过接口的原理图、PCB、结构及电缆方面进行相关的抑制干扰和抗敏感度设计，从设计层次解决EMC问题。一、原理图设计方案二、PCB设计方案 1. CAN接口分地设计

方案特点：（1）为了抑制内部单板高频噪声通过接口向外传导辐射，也为了增强单板对外部干扰的抗扰能力。在CAN接口处增加防护和滤波隔离器件，并以隔离器件位置大小为界，划分出接口地；（2）隔离带中可以选择性的增加电容作为两者地之间的连接，电容取值建议为1000pF；信号线串联共模电感滤波，且共模电感要求置于隔离带内；为了防止外部强干扰通过端口耦合进内部PCB，引起内部器件性能下降，在靠近端口处信号线上增加防护器件TVS管，具体布局如图示。方案分析：（1）当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时，需要在接口与单板之间进行“分地”处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。“分地”，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合；（2） CAN接口信号传输速率较高，内部PCB板高频噪声很容易由公共地线通过接口向外传导辐射，因此将公共地分割且通过电容相接，可以阻断共模干扰的传播路径。 2 CAN接口电路布局

方案特点：（1）防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐，信号线上的防护器件TVS管与滤波电容要下接至接口地；按照信号流向摆放器件，走线时要尽量避免走线曲折的情况；（2）共模电感及跨接电容要置于隔离带中。方案分析：（1）接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件；（2）隔离带下面投影层要做掏空处理，禁止走线。三、结构和线缆设计方案 EDP软件介绍电磁兼容设计平台(EDP)，依据最专业的EMC专家方案知识库，快速输出符合产品设计要求的指导性的EMC解决方案。主要功能模块：

IC芯片的电磁兼容性设计方案

IC芯片的电磁兼容性设计方案 2011-12-19 22:48:43| 分类：EMC/EMI | 标签：|字号大中小订阅 IC芯片的电磁兼容性设计方案论述了芯片级电磁兼容性的设计方法。最后给出了芯片级电磁兼容性研究中存在的问题及未来的研究重点 1、分析和解决电磁兼容性的一般方法随着科学技术的发展，系统越来越复杂，使用的频谱越来越宽，根据电磁兼容性学科中多年的研究可知，分析和解决设备、子系统或系统间的电磁兼容性问题一般有3种方法，他们分别为问题解决法（ProlemSolvingApproach）、规范法（SpecificationApproach）和系统法（SystemsApproach）。 1.1问题解决法问题解决法主要指在建立系统前并不专门考虑电磁兼容性问题，待系统建成后再设法解决在调试过程中出现的电磁兼容性问题的方法。系统内或系统间存在的干扰问题有三要素，即干扰源、接受器和干扰的传播路径。因此用问题解决法解决系统内或系统间的电磁兼容性问题时，首先必须正确地确定干扰源。为了做到这一点，从事电磁兼容性方面工作的工程师要比较全面地熟悉各种干扰源的特性。在确定干扰源后再确定干扰的耦合路径是辐射耦合模式还是传导耦合模式，最终决定消除干扰的方法。 1.2规范法为了满足电磁兼容性的要求，各国政府和工业部门尤其是军方都制订了很多强制执行的标准和规范，例如美国军用标准MIL-STD-461.所谓规范法是指在采购系统的设备和设计建立子系统时必须满足已制订的规范。规范法预期达到的效果就是：如果组成系统的每个部件都满足规范要求，则系统的电磁兼容性就能保证。 1.3系统法系统法集中了电磁兼容性方面的研究成果，从系统的设计阶段的最初就用分析程序来预测在系统中将要遇到的那些电磁干扰问题，以便在系统设计过程中作为基本问题来解决。目前有下列几种已广泛使用的大规模电磁干扰分析程序：系统和电磁兼容性分析程序（SEMCAP）；系统和电磁兼容性分析程序；干扰预测程序IPP-1；系统内部分析程序IAP；共场地分析模型程序COSAM等。对于EMC系统设计的3种方法而言，问题解决法即先建立系统，在系统出现EMC问题时，利用EMI抑制技术解决EMC问题，这种方法很冒险，有可能会出现大量的返工。规范法则是要求每个分系

EMC结构电磁兼容设计规范

结构件电磁兼容设计规范

目次 117.3.2 示例 (11) 7.3.1 编码描述规定 (10) 7.3 屏蔽材料的编码描述 (10) 7.2.3 示例 (10) 7.2.2 标注说明 (10) 7.2.1 绘图和标注规定 (10) 7.2 屏蔽材料的绘图和标注 (9) 7.1 屏蔽材料命名规则 (9) 7. 屏蔽材料 (8) 6.5.2 滤波器的安装 (8) 6.5.1 线缆的屏蔽措施 (8) 6.5 线缆的屏蔽 (7) 6.4.3 其他孔洞的屏蔽 (6) 6.4.2 通风孔的屏蔽 (6) 6.4.1 孔洞屏蔽效能影响因素 (6) 6.4 孔洞的屏蔽 (5) 6.3 缝隙的屏蔽 (4) 6.2 屏蔽方案的选择 (4) 6.1 屏蔽设计的基本原则 (4) 6. 结构件屏蔽设计指引 (3) 5.4 成本控制 (3) 5.3 屏蔽效能等级的确定 (2) 5.2 屏蔽效能测试标准 (2) 5.1 屏蔽效能等级的划分 (2) 5. 结构件屏蔽效能等级 (2) 4. 结构件电磁兼容设计程序要求 (1) 3. 术语 (1) 2. 引用标准 (1) 1. 范围.................................................................

129. 标识 (12) 8.3 地线的屏蔽 (12) 8.2 防静电设计 (11) 8.1 接地线 (11) 8. 接地 (11) 7.4 屏蔽材料选用原则...................................................

结构件电磁兼容设计规范 1. 范围本规范规定了结构件电磁兼容设计（主要是屏蔽和接地）的设计指标、设计原则和具体设计方法。本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计，目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容，指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。 2. 引用标准下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GJB 1046 《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》 GJB 1210 《接地、搭接和屏蔽设计的实施》 GJB/z 25 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》 MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》 IEC 61587-3 （草案）《第三部分：IEC 60917-...和IEC 60297-...系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》 3. 术语本规范中的专业术语符合IEC50-161《电磁兼容性术语》的规定。

开关电源EMC产生机理及其对策

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A V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。 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 9KHZ 5线PEAK 100dB/uV 150KHZ-3MHZ 6线PEAK 100dB/uV 2MHZ-30MHZ 7线QP 70dB/uV 150KHZ-500KHZ Radiated (30MHZ-1GHZ): ADD 4N7/250V Y CAP 90dB/uV 30MHZ-300MHZ EMI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，