電源EMI產生機理及全解密

電磁干擾 EMI

ElectromagneticInterference），有兩種：傳導干擾和輻射干擾。

傳導干擾主要是電子設備產生的干擾信號是通過導線或公共電源線進行傳輸，互相產生干擾。進一步細分，傳導干擾又分共模干擾和差模干擾

這里說一下EMI的傳播過程

這個是說EMI的傳播過程，干擾源－干擾途徑－接收器。

干擾源可以理解成你的設備發(fā)現(xiàn)來的干擾，經過的傳染途徑，

對于電源來說，一般只能從兩方面下手，減少干擾源，或切斷干擾途徑，最后一個一般不用管。

我們先來看看一個圖，先把幾個不同波形進行FFT，

看看他的高次諧波是怎么分布的。

我們再來看兩個斜率不一樣的，研究是怎么樣的，

有很多工程師只知道斜率不一樣，快的EMI會差，卻不知為什么會差。

看了這圖你就清楚了。

可以用防真用FFT去看到的。后面會說到三角波和其它波形的對比。

再來一個，

A：有嚴重振蕩的方波，如MOS或二極管

B，是經過吸收了的波形。

做FFT看看，可以看到在振蕩頻率（大概30M）之后，A波形的諧波，要大于B波形。

我們再來看看耦合機理

可見輻射分為電場與磁場，再細分又是近場與遠場

耦合為分傳導與輻射。

產生電場干擾的基本原因，是帶電物體的電荷在重新進行分布，即，分布電容在不斷進行充放電；產生磁場干擾的基本原因，是流過導體中的電流大小和方向在不斷

改變，即，分布電感產生的磁通大小和方向在不斷變化。

現(xiàn)在來說一下電場干擾原理：

先看個圖

位移電流I等于電場強度E乘以遷移率m，即：

I = E×m

由于感應導體中的電場強度每處都不一樣，所以導體中位移電流大小每處都不一樣。

當帶電體的極性或電場方向改變時，被感應的導體中就會產生位移電流。所以位移電流也稱極化電流。

當導體的長度正好等于四分之一波長的整數(shù)倍時，就會產生諧振，同時會產生很強的電磁輻射。

我們再繼續(xù) ：

e1、e2、e3、e4

為磁場對回路感應產生的差模干擾信號。

e5、e6、e7、e8

為磁場對地回路感應產生的共模干擾信號。

共模信號的一端是線路板，另一端是大地。

共模信號的一端是線路板，另一端是大地。

線路板中的公共端不能算為接地，不要把公共端與外殼相接，除非機殼接大地，否則，公共端與外殼相接，會增大天線的有效面積，共模輻射干擾更嚴重.

希望有異議，否則就一個人唱戲了， 請看圖，

我們可以把上圖的每個回路都看成一個感應線圈，或變壓器的原次邊。當某個回路有電流時，另一個回路就會有感應電流，產生干擾，

所以有效降低干擾的就是減小每個回路的有效面積。

這樣說吧，輻射干擾主要是高頻電流回路產生的磁通竄到接收回路中產生的，

所以我的理解就是強調減小高頻電路回路與接收回路的面積，

再畫個圖看看：

e1=dΦ1/dt=S1db1/dt e2=dΦ2/dt=s2db2/dt

式中：e1、

Φ1、S1、B1分別為輻射電流回路中產生的電動勢、磁通、面積、磁通密度； e2、

Φ2、S2、B2分別為輻射電流回路中產生的電動勢、磁通、面積、磁通密度。

在一個電源里面不可能這樣做，也就是說，我們不能等其發(fā)生了，再去處理，我們要從源頭去處理，

也就是說還是一句話，減少高頻電流的有效面積，也無須增加什么屏蔽層。

小結：

dv/dt產生電場，di/dt產生磁場。磁場與差模電流有關，電場與共模電流有關在近場區(qū)，輻射源阻抗高低決定是電場占主要地位還是磁場占主要地位,磁場典型地是由電流環(huán)路產生的。這些環(huán)路由于信號線和回流線的電流方向相反可被分析為差模方式。而電場的產生需要高阻抗源，所以，各導線噪聲電流可視為同一方向，即可分析為共模方式