EMC体育开关电源EMC知识系统汇总

　　EMC体育EMC(ElectromagneticCompatibility)是电磁兼容，它包括EMI(电磁骚扰)和EMS(电磁抗骚扰)。EMC定义为: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的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。EMC整的称呼为电磁兼容。EMP是指电磁脉冲。

　　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)。

　　一般情况下分为ClassA&ClassB两个等级。ClassA为工业等级，ClassB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CLASSA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ClassA和ClassB，如果观察的波形超过B的线但是低于A的线，那么产品就是A类的。EMS是用测试设备对产品干扰，观察产品在干扰下能否正常工作，如果正常工作或不出现超过标准规定的性能下降，为A级。能自动重启且重启后不出现超过标准规定的性能下降，为B级。不能自动重启需人为重启为C级，挂掉为D级。国标有D级的规定，EN只有A，B，C。EMI在工作频率的奇数倍是最不好过的。

　　EMS(ElectmmagneticSuseeptibilkr)电磁敏感度一般俗称为“电磁免疫力”,是设备抗外界骚扰干扰之能力，EMI是设备对外的骚扰。EMS中的等级是指：ClassA，测试完成后设备仍在正常工作;ClassB，测试完成或测试中需要重启后可以正常工作;ClassC，需要人为调整后可以正常重启并正常工作;ClassD，设备已损坏，无论怎样调整也无法启动。严格程度EMI是BA，EMS是ABCD。

　　辐射干扰(RadiatedInterference)是通过空间并以电磁波的特性和规律传播的。但不是任何装置都能辐射电磁波的。传导干扰(ConductedInterference)是沿着导体传播的干扰。所以传导干扰的传播要求在干扰源和接收器之间有一完整的电路连接。电磁兼容三要素：任何电磁兼容性问题都包含三个要素，即干扰源、敏感源和耦合路径，这三个要素中缺少一个，电磁兼容问题就不会存在。

　　产生电磁干扰的条件:突然变化的电压或电流，即dV/dt或dI/dt很大;辐射天线或传导导体。

　　电磁兼容标准对设备的要求有两个方面：一个是工作时不会对外界产生不良的电磁干扰影响，另一个是不能对外界的电磁干扰过度敏感。前一个方面的要求称为干扰发射要求，后一个方面的要求称为敏感度要求。电磁能量从设备内传出或从外界传入设备的途径只有两个，一个是以电磁波的形式从空间传播，另一个是以电流的形式沿导线传播。因此，电磁干扰发射可以分为：传导发射和辐射发射;敏感度也可以分为传导敏感度和辐射敏感度。

　　电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准。基础标准：描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备，定义了等级和性能判据。基础标准不涉及具体产品。产品类标准：针对某种产品系列的EMC测试标准。往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详细的规定。通用标准：按照设备使用环境划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进行EMC测试。对使设备的功能完全正常，也要满足这些标准的要求。

　　设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰)。

　　TC77(第77技术委员会)：1981年成立。目前有3个分会：SC77A(低频现象)、SC77B(高频现象)、SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性)。

　　FCC(联邦通信委员会)全名为FederalCommunicationsCommission：是管理电脑,周边及通信产品等销售美国之审核授权机抅,主要制订民用产品标准，关于电磁兼容的标准主要包括在FCCPart15和FCCPart18中。

　　VCCI(干扰自愿控制委员会)：民间机构，其标准与CISPR和IEC一致。

　　GB(中国国家标准)：基本采用CISPR和IEC标准，目前已发布57个。

　　为军用设计的电子系统必须满足MIL-STD-461D的要求，另一个关于EMI的军用标准是保密的TEMPEST计划，这是用来保证保密通信系统安全的。现在可以接收并复现出大多数电子设备政党工作时所发射的功率很低的射频信号。象对电子窃听很脆弱的CRT终端那样的军用产品就属于TEMPEST的范畴。在实践中，TEMPEST控制设备和系统的发射，使无法解译携带信息的信号。

　　与处理电磁兼容问题的原则相同，仅关心最坏情况。因此，以EUT的最大辐射值为测量结果。最大辐射值的含义有4个，第一：EUT的工作状态处于最大辐射状态，第二：EUT最大辐射面对着天线，第三：天线的极化方向为接收最大场强的方向，第四：天线的高度为接收最大场强的位置。GJB中，没有第四点的要求，即，天线的高度是固定的。

　　电快速脉冲试验模拟电网中的感性负载断开时产生的干扰。这种干扰不仅会出现在电源线上，而且会耦合到信号线上。因此，这个试验要对电源线和信号线做。设备能够通过浪涌试验，并不意味着也能通过电快速脉冲试验。一方面是因为后者的频率成份远高于前者，具备不同的干扰机理，令一方面是因为电快速脉冲试验中施加的干扰是重复性，这对电路具有一种积分效应，是电路中的积分型抗干扰电路实效。频谱分析仪能够快速地在较宽的频率范围内扫描EMC体育，因此是诊断电磁干扰发射的方便工具。使用频谱分析仪时需要注意的问题：频谱分析仪不能观测瞬间干扰，如静电放电、雷电等;频谱分析仪的扫描时间不能设置得太短，即不能使扫描速度太快;从频谱分析仪屏幕上读取频率与幅度数据时，其精度与频谱仪的扫描范围有关，范围越窄，精度越高;当输入信号过大时，频谱分析仪会发生过载，使读取的幅度数据比实际的小，用输入衰减器可以避免过载;减小频谱仪的中频带宽可以提高仪器的灵敏度(和选择性)，但扫描时间会更长;宽带信号的幅度会随着中频分辨带宽的增加而增加。

　　所有的接收机都标准配置预选器(频谱仪需要选配)，能够有效地抑制带外噪声;所有的接收机用基频混频方式(频谱仪使用基频和谐频混频)，具有较高的灵敏度;接收机的中频滤波器为矩形(频谱仪的中频滤波器为高斯形)，具有更好的选择性;接收机适合于正式测量，不适合于诊断。

　　EMC试验室有华测(CTI)、SGS、信测、信华、华通威、冠准、莫特、广州ETL、广州五所、东莞经续、东莞沃特、厚街北南、长安世鸿、长安硕信(ATT)、大朗信宝、塘夏欧标、摩尔实验室EMC体育、经续检验技术有限公司等。像美国的FCC只测EMI中的辐射和传导，不测EMS。有些国家EMI和EMS是分开测的，有些国家是一起像CCC认证CE认证。现在很多电器类产品做CE还要加测电磁波骚扰EMF，标准是EN-50336。电源EMI技术就算能达到标准，有的产品要求要达一定的湿度测试。在深圳湿试控制都比较难做。深圳几家大实验室，都比较难，空间问题。EMI不只包括传导，辐射，电流谐波与电压闪烁也是EMI的部分。谐波和闪烁是设备对外的，而不是外界对设备的，所以是EMI，不是EMS。

　　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：

　　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。

　　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。

　　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EMC体育。

　　元器件的寄生参数，开关电源的原理图设计不够完美，印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布置，具有很大的随意性，PCB的近场干扰大，并且印刷板上器件的安装、放置，以及方位的不合理都会造成EMI干扰。这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。

　　5.尽量减小以下电流环的面积：次级(输出)整流器，初级开关功率器件，栅极(基极)驱动线.不要将门极(基极)的驱动返馈环路和初级开关电路或辅助整流电路混在一起。

　　12.保持高频输出的EMI滤波器靠近输出电线.使EMI滤波器对面的PCB板的铜箔和元件本体之间保持一定距离。

　　17.在PCB设计时允许放1nF/500V陶瓷电容器或者还可以是一串电阻，跨接在变压器的初级的静端和辅助绕组之间。

　　19.在PCB面积足够的情况下,可在PCB上留下放屏蔽绕组用的脚位和放RC阻尼器的位置，RC阻尼器可跨接在屏蔽绕组两端。

　　20.空间允许的话在开关功率场效应管的漏极和门极之间放一个小径向引线.空间允许的话放一个小的RC阻尼器在直流输出端。

　　作为工作于开关状态的能量转换装置，开关电源的电压、电流变化率很高，产生的干扰强度较大;干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器，相对于数字电路干扰源的位置较为清楚;开关频率不高(从几十千赫和数兆赫兹)，主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰;而印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布线，具有更大的随意性，这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。

　　1MHZ---5MHZ---差模共模混合,采用输入端并一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并解决;

　　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MHZ以上干扰有较大的衰减(diudiu2006);对于25--30MHZ不过可以采用加大对地Y电容、在变压器外面包铜皮、改变PCBLAYOUT、输出线前面接一个双线圈、在输出整流管两端并RC滤波器.

　　30---50MHZ普遍是MOS管高速开通关断引起,可以用增大MOS驱动电阻,RCD缓冲电路采用1N4007慢管,VCC供电电压用1N4007慢管来解决.

　　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。

　　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;

　　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BEADCORE;8.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;