有限且不斷縮小的電路板空間、緊張的設(shè)計(jì)周期以及嚴(yán)格的電磁干擾(EMI)規(guī)范(例如CISPR 32和CISPR 25)這些限制因素,都導(dǎo)致獲得具有高效率和良好熱性能電源的難度很大。在整個(gè)設(shè)計(jì)周期中,電源設(shè)計(jì)通常基本處于設(shè)計(jì)過(guò)程的最后階段,設(shè)計(jì)人員需要努力將復(fù)雜的電源擠進(jìn)更緊湊的空間,這使問(wèn)題變得更加復(fù)雜,非常令人沮喪。為了按時(shí)完成設(shè)計(jì),只能在性能方面做些讓步,把問(wèn)題丟給測(cè)試和驗(yàn)證環(huán)節(jié)去處理。簡(jiǎn)單、高性能和解決方案尺寸三個(gè)考慮因素通常相互沖突:只能優(yōu)先考慮一兩個(gè),而放棄第三個(gè),尤其當(dāng)設(shè)計(jì)期限臨近時(shí)。犧牲一些性能變得司空見(jiàn)慣;其實(shí)不應(yīng)該是這樣的。


本文首先概述了在復(fù)雜的電子系統(tǒng)中電源帶來(lái)的嚴(yán)重問(wèn)題:即EMI,通常簡(jiǎn)稱為噪聲。電源會(huì)產(chǎn)生EMI,必須加以解決,那么問(wèn)題的根源是什么?通常有何緩解措施?本文介紹減少EMI的策略,提出了一種解決方案,能夠減少EMI、保持效率,并將電源放入有限的解決方案空間中。


什么是EMI?

電磁干擾是會(huì)干擾系統(tǒng)性能的電磁信號(hào)。這種干擾通過(guò)電磁感應(yīng)、靜電耦合或傳導(dǎo)來(lái)影響電路。它對(duì)汽車、醫(yī)療以及測(cè)試與測(cè)量設(shè)備制造商來(lái)說(shuō),是一項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。上面提到的許多限制和不斷提高的電源性能要求(功率密度增加、開(kāi)關(guān)頻率更高以及電流更大)只會(huì)擴(kuò)大EMI的影響,因此亟需解決方案來(lái)減少EMI。許多行業(yè)都要求必須滿足EMI標(biāo)準(zhǔn),如果在設(shè)計(jì)初期不加以考慮,則會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的上市時(shí)間。

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EMI耦合類型

EMI是電子系統(tǒng)中的干擾源與接收器(即電子系統(tǒng)中的一些元件)耦合時(shí)所產(chǎn)生的問(wèn)題。EMI按其耦合介質(zhì)可歸類為:傳導(dǎo)或輻射