分享好友 电磁兼容首页 电磁兼容分类 切换频道

EMI/EMC原理与应对详解(五)

2012-05-314800陶显芳安规与电磁兼容网

二、电磁干扰EMI与电磁兼容EMC

电磁干扰(Electromagnetic Interference),简称EMI,有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰;辐射干扰是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备。为了防止一些电子产品产生的电磁干扰影响或破坏其它电子设备的正常工作,各国政府或一些国际组织都相继提出或制定了一些对电子产品产生电磁干扰有关规章或标准,符合这些规章或标准的产品就可称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。电磁兼容性EMC标准不是恒定不变的,而是天天都在改变,这也是各国政府或经济组织,保护自己利益经常采取的手段。

1. 传导干扰

传导干扰一般是通过电压或电流的形式在电路中进行传播的,图6是测试电子设备产生传导干扰的基本方法,或表示传导干扰通过电源线传输的几种方式。图6中,电子设备表示干扰信号源,CI表示共模干扰信号,DI表示差模干扰信号;V1、V2、V3分别表示用仪表对干扰信号进行测量的连接方法,低通滤波器是为了便于对V1、V2、V3进行测试,而另外加接进去的;R1、R2、R3、R4分别为各电子设备的接地电阻,也包括大地之间的电阻,接地电阻一般为几欧姆到几十欧姆,其阻值与地线的安装和地表面土壤结构有关;C1为电子设备对大地的电容,其容量与电子设备的体积还有地面距离有关,一般为几微微法到几千微微法。从图6中我们可以看出:
       V1 = CI − DI (17)
       V2 = CI + DI (18)
       V3 = DI (19)

图6 电子设备的传输模拟图

       从图6中我们还可以看出,差模干扰信号DI是通过电子设备两根电源输送线传输的,因此,必须用低通滤波器对它进行隔离;而共模干扰信号CI是通过电子设备对大地的电容C1传输的,由于C1的容量一般都非常小,C1对低频共模干扰信号的阻抗很大,因此,在低频段,共模干扰信号一般很容易进行抑制,但在的高频段,对共模干扰信号进行抑制,难度却要比差模干扰信号抑制的难度大很多。
 
      1-1. 回路电流产生传导干扰

图7 一个开关电源电路的几个主要部分

      图7是一个开关电源电路的几个主要部分,图中,C1、C2、C3、C4是各主要部分的对地电容或对机壳的电容,R1、R2、R3是地电阻或机壳的电阻(机壳接地);i1、i2、i3、i4是开关电源电路中几个主要部分的回路电流,i1是交流输入回路电流,i2是整流回路电流,i3是开关回路电流,i4是输出整流回路电流。在这4个电流之中,i3的作用是最主要的,因为它受开关管Q1控制,其它电流全部都受它牵动而发生变化。
 
        从电路中我们可以看出,i1、i2、i3所属的3个回路都是相互连接的,根据回路电流定律,i1、i2、i3之间具有代数和的关系,因此,只要3个电流中有一个电流的高频谐波对其它电路产生干扰,那么,3个电流都会对其它电路产生干扰,并且这种干扰主要是差模信号干扰。

i4与变压器初级的3个回路电流没有直接关系,它是通过磁感应产生的,因此它不会产生差模信号干扰,但它会产生共模信号干扰,i4产生共模信号干扰的主要回路一个是通过对地电容C4,另一个是变压器T1初、次级之间的电容(图中没有画出)。

另外,还有4个回路电流i5、i6、i7、i8,这四个回路电流一般人是不会太注意的。这四个电流与前面的3个电流i1、i2、i3基本没有直接联系,它们都是通过电磁感应(电场与磁场感应)产生的。在这几个电流中,其中以i7最严重,因为,变压器初级线圈产生的反电动势一端正好通过C3与大地相连,另一端经过其它3个回路与交流输入回路相连。

这里特别指出,凡是经过电容与大地相连回路的电流都是属于共模信号干扰电流,因此,i5、i6、i7、i8全部都属于共模信号干扰电流。
 

收藏 0
打赏 0
评论 0
电子信号抗干扰之滤波技术
信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了,所以滤波是信号处理中的一项基本而重要

1评论2020-09-26298

如何降低数模设计过程中的数模干扰?
数模设计过程中要避免照搬经验和规则,但要彻底讲清这个问题,首先要明白数模干扰的机理,数字对模拟的影响可以分为以下两种情况:1、串扰串扰一般是通过数字与模拟信号线间的分布参数相互影响,不过这个问题至少目

0评论2019-05-28155

各种电源滤波电路分析
引言在整流电路输出的电压是单向脉动性电压,不能直接给电子电路使用。所以要对输出的电压进行滤波, 消除电压中的交流成分,成为直流电后给电子电路使 用。在滤波电路中,主要使用对交流电有特殊阻抗特性 的器件,

2评论2019-04-08414

开关电源EMI滤波电路原理与解决方案
开关电源电路EMI滤波电路原理滤波原理:阻抗失配;作为电感器就是低通(更低的频率甚至直流能通过)高阻(超过一定频率后就隔断住难于通过)(或者是损耗成热消散掉),因此电感器滤波靠的是阻抗Z=(R^2+(2ΠfL)^2)^1/2 。也

0评论2018-07-061641

电磁兼容基础知识全面详解
一、什么是电磁兼容电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产

1评论2018-05-041170

PCB设计磁珠的选用你真会吗?
PCB设计中是使用贴片磁珠还是使用贴片电感主要取决于应用场景。如:在谐振电路中需要使用贴片电感;在消除不需要的EMI噪声时,使

1评论2018-04-12435

去耦电容与旁路电容的区别
旁路电容是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦电容是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。去耦电容相当于电池,避免由于电流的突变而使电压下降,相当于滤纹波。具体容值可以根据电流的大小、期望的纹波大小、作用时间的大小来计算。去耦电容一般都很大,对更高频率的噪声,基本无效。

3评论2017-08-15583

澳大利亚电器产品EMC要求  
电器产品的EMC(电磁兼容性)要求,即是在固定场合下,电器设备产生的电磁扰动的量度必须低于一定的标准,不妨碍其他电器正常工作;并且设备自身也具有一定抗电磁扰动的能力。越来越多的国家开始关注电器产品的EMC认

0评论2017-07-211576

气体放电管的原理、选型及应用实例分析
气体放电管的原理气体放电管的工作原理可以简单地总结为气体放电。当两级间产生足够大的电量,则会造成极间间隙被放电击穿,这时其便由绝缘状态转变成为导电状态,这种现象 与短路较为相似。当处于导电状态下时,两极间的

0评论2017-06-211346