減小回路電流的面積 - 電子工程師不可不知的解決EMI傳導干擾8大方法
2013年01月06日 14:31 來源:電源網 作者:秩名 我要評論(0)
對策六:減小電流回路的面積
圖6 減小電流回路的面積
如圖6所示,磁場輻射干擾主要是流過高頻電流回路產生的磁通竄到接收回路中產生的,因此,要盡量減小流過高頻電流回路的面積和接收回路的面積。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。
圖7 電流回路輻射的詳解
下面以圖7示意,對電流回路輻射進行詳解。如圖,S1為整流輸出濾波回路,C1為儲能濾波電容,i1為回路高頻電流,此電流在所有的電流回路中最大,其產生的磁場干擾也最嚴重,應盡量減小S1的面積。
在S2回路中,基本上沒有高頻回路電流,?I2主要是電源紋波電流,高頻成分相對很小,所以S2的面積大小基本上不需要考慮。 C2為儲能濾波電容,專門為負載R1提供能量,R1、R2不是單純的負載電阻,而是高頻電路負載,高頻電流i3基本上靠C2提供,C2的位置相對來說非常重要,它的連接位置應該考慮使S3的面積最小,S3中還有一個?I3,它主要是電源紋波電流,也有少量高頻電流成份。 在 S4回路中,基本上也沒有高頻回路電流,?I4主要為電源紋波電流,高頻成分相對很小,所以S4的面積大小基本上也不需要考慮。 S5回路的情況基本上與S3回路相同,i5的電流回路面積也應要盡量的小。
對策七:不要采用多個回路串聯供電
圖 7中的幾個電流回路,互相串聯在一起進行供電,很容易產生電流共模干擾,特別是在高頻放大電路中,會產生高頻噪音。電流共模干擾的原因是: ?I2 = ?I3+ ?I4+ ?I5
圖8 不要采用多個回路串聯供電
而圖8中各個電流回路,互相分開,采用并聯供電,每個電流回路都是獨立的,不會產生電流共模干擾。
對策八:避免干擾信號在電路中產生諧振
圖9 共模天線的一極是整個線路板,另一極是連接電纜中的地線
如圖9所示,共模天線的一極是整個線路板,另一極是連接電纜中的地線。要減小輻射干擾最有效的方法是對整個線路板進行屏蔽,并且外殼接地。電場輻射干擾的原因是高頻信號對導體或引線進行充電,應該盡量減小導體的長度和表面積。磁場干擾的原因是在導體或回路中有高頻電流流過,應該盡量減小線路板中電流回路的長度和面積。頻率越高,電磁輻射干擾就越嚴重;當載流體的長度可以與信號的波長比擬時,干擾信號輻射將增強。
當載流體的長度正好等于干擾信號四分之一波長的整數倍的時候,干擾信號會在電路中產生諧振,這時輻射干擾最強,這種情況應盡量避免。
看到這里,是否覺得按此八步走,傳導干擾盡在掌握之中?最后附上各種干擾脈沖波形的頻譜供大家參考(如圖10)。任何一個非正弦波都可以看成是非常多個上升和下降速率不同的信號(或不同頻率的正弦波)相互迭加而成,電磁輻射強度與電壓或電流的變化速率成正比。
各種干擾脈沖波形的頻譜:
圖10 各種干擾脈沖波形的頻譜
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