3月29日,MPS直播:EMI 面面观:原理,测量和解决,互动问答精彩回顾:
Q:缩短外接导线带来的EMI优化明显,如果不能缩短,采用双绞线替代,会有效果吗?
A: 会有一定效果,但不明显,对于必须用长线连接的情况下建议板子输出端靠近接线的地方增加输出差模或共模滤波器。
Q:共模电感起点 这个制程上还是难控制
A:电感起绕点针对的是开关电源功率变换的主电感,而不是滤波的差模或共模电感
Q:EMI测试的基础标准有哪些?
A:最通用的标准是CISPR,欧洲标准和国标基本都是和CISPR是一模一样的。另外不同厂家会根据自身或者行业的特点制定自己的测试标准,但基本也是基于CISPR标准做略微修改
Q:共模电感有起要点吗?
A:没有
Q:实际量产操作中差模电感的安装没办法规定电流进入起绕点的方向,有什么实际实现手段吗?
A:据我了解的一些客户还是可以实现的,主要电感厂家要保证起绕点都在reel封装的同一方向,然后对SMT厂家指明起绕点所在方向就可以了。如果不能实现就只能多留些欲量,保证起绕点错误的时候也能pass
Q:多路DCDC并联的时候,增加电感隔离噪声,如何选择这个电感?
A:这个电感自身不产生EMI噪声,所以对电感型号尺寸要求不高,主要是利用其感值对高频噪声形成感抗。而此处的噪声是高频di/dt, 频率很高,所以感值不用很大,百nH级别就可以了
Q: 场探头和常规的探头有啥差异吗?
A:场探头是检测较近空间里的电场或者磁场的信号,这和天线测量辐射的原理相同。而普通的示波器探头只是用来测量电压电流波形,不能直接反映出噪声的强度和频率范围。
Q:布线时,地的大小会影响EMI,一般双面板的地如何处理?
A:请关注我们第二场直播中关于layout的内容。
Q:对于无法减少线缆长度的时候,如何降低EMI影响
A:看能否加共模滤波器,磁环等等
Q:电源的高dv/dt节点和高di/dt回路是不是不可避免的?
A:可以减小节点面积或者环路面积,但不可能完全避免
Q:有没有简单易用的EMI仿真软件,比如PCBA布线完成之后,可以一键仿真,在布线阶段协助整改?
A:这种好像还没有…
Q:市面上很多模块电源采用金属外壳,这是否就可以理解为屏蔽罩?
A:是的,有屏蔽作用。
Q:之前有项目确定干扰是DCDC的电感辐射出去的,但是不知道有没有好的解决办法解决
A:关于电感的辐射,可以考虑对电感屏蔽、使用自带屏蔽的电感、改变电感尺寸(用小一点的电感)等等
Q:对于预测情况,在PCBlayout的时候有哪些要点来尽量确保与预测结果一致?
A:主要还是要把noisy loop/node的PCB trace阻抗提取准。
Q:MPSmart软件需要授权吗?
A:我们提供的example不需要。在exmaple上进行修改等可能需要simplis的license。
Q:仿真软件叫什么
A:MPS提供给客户使用的叫MPSmart
Q:模型中提到的IC等模型是MPSmart软件已经自带的吗?
A:我们未来将提供给客户仿真工具,其中的IC模型会集成在工具中。其他的模型一般会基于产品的EVB提供。
Q:有没有建模方法可以用采用频域分析的?
A:可以通过时域方法得到波形,然后对波形做FFT。也可以把噪声源直接换成AC source,去分析噪声传递函数。
Q:108M这个上限是指的开关频率吗
A:这个是传导测试(电压法)的频率上限
Q:这个电缆等效分析的时候,如何考虑材质和线径的差异?
A:https://mp.weixin.qq.com/s/uOWky6j-Keeox03KNg7TvA 供参考
Q:电容中那个参数对EMI比较敏感,很多时候整改EMI会更换很多电容?
A:ESR和ESL
Q:测试陶瓷电容的阻抗特性,是不是需要特制的夹具?
A:主要是需要对网络分析仪进行端口校正。
Q:陶瓷电容跟CBB薄膜电容相比,哪一个更适合用于减小EMI ?
A:很多时候不仅与电容种类有关,也与封装有关。建议还是看数据表来确定不同电容的高频阻抗大小如何。
Q:高频应用,电容可看作为一颗电阻或电感是吧?
A:考虑高频EMI的时候一般可以。具体还是要参照电容的阻抗在您关注的那一段是电阻还是电感。
Q:对于无Y电容的开关电源,如问保证EMI的一致性?
A:以一个Flyback为例,无Y设计时,噪声主要看变压器的一致性。如果想提高最好的办法其实是用PCB绕组平面变压器。
Q:在大功率开关电源中,一般都是2级EMI共模电感,这两级的感量有什么要求?
A:一般输入侧的感量小,主要抑制高频段;另外的感量大,抑制中频段。
Q:杂散的电容是否有测量方法?应该如何评估它的影响?
A:可以通过阻抗分析仪或者网络分析仪进行测量。需要加到EMI模型里进行分析。
Q:差模就调整功率电感和输入电容可以调整?
A:差模可以认为是converter正常运行的时候引起的,所以手段是比较有限的。
Q:确定电路板无法整改的情况下,还有那些方法可以进行补救EMI问题?
A:一般到这个阶段就很难了,再调整只能微调一些滤波元件:选同尺寸但是阻抗不同的元件,或者考虑能否加屏蔽等等
Q:如何抑制DM噪声?
A:从路径上的手段一般就是输入滤波器。
Q:DCDC电源的噪声大小会受制造工艺影响么?
A:受工艺影响很小,不过在芯片制作中芯片layout会对EMI有一定影响。
Q:隔离的电源是不是不需要考虑这些问题?
A:也需要考虑,而且隔离电源除此之外还要重点考虑变压器的影响。
Q:负载不固定的时候,电流也不固定,这时候应该如何分析替代呢?
A:那是需要分别考虑的,一般EMI建模的时候以worst case为准(这个一般是peak)。
Q:共模路径中的地与输入电压的负极之间是什么关系,是完全隔离的?
A:如果源是电池,那么可以认为是隔离的(基本只经过LISN)。如果源是电网(AC/DC测试中居多),可以认为源侧的零线和大地之前有个电网阻抗(一般很小)。
Q:采用抖频会不会对EMI有改善?
A:合适的抖频会明显改善EMI
Q:非隔离DC/DC EMI 建模有哪些软件可以使用?
A:一般的电路仿真软件即可,MPS在未来也会推出基于MPSmart的仿真模型供客户进行仿真。
Q:EMI原因通常有共模和差模,如何确定是共模还是差模
A:最精确的办法是用共模、差模分离器进行分离。当然也可以试图在EUT前加差模或者共模滤波器看看对结果的影响来排除。
Q:非隔离式DC/DC电源的EMI问题和其它的DC/DC一样吗?
A:一般来说,非隔离的和隔离的converter是两种不同的EMI模型。隔离式DC/DC主要要考虑变压器的阻抗模型。
Q:EMI问题有没有芯片级别的解决方案,即在芯片设计时做住够的处理,降低EMI问题在PCBA上的发生概率?
A:MPS在芯片设计上采取了很多EMI降噪的处理,比如倒装结构,展频设计,输入对称设计,合封小滤波电容等等。
Q:EMI屏蔽干扰建议采用什么材料呢?
A:电场屏蔽:金属(接地);磁场屏蔽:高导磁材料
Q:如何检测空间中的EMI?
A:一般来说用电场、磁场探头即可。
Q:传导测试,接地后反而变差,可能是什么原因导致?
A:参照Isolated AC/DC的EMI共模模型,如果输出接地之后,对地阻抗变小,共模电流变大。
Q:传导接地测试的时候,LN两项差异很大,可能的原因有哪些?
A:看看LN线上面是不是哪条有差模电感?有可能有电感的那条线上阻抗偏大。具体可参照EMI模型进行分析。
Q:Flyback的EMC滤波器怎么设计?
A:请关注我们第二场直播中的第三场讲座。总体思路是根据源和LISN的阻抗选择合适的滤波器拓扑,并根据噪声源设计滤波器需要的attenuation。
Q:开关频率变化时,EMI滤波的设计是不是也应该相应变化?另外,EMI滤波的功耗是多少?
A:是的,开关频率越高,噪声在高频越严重,滤波器元件可以小一些。
Q:MPS的数据手册太简陋了 很多参数都没法详细计算
A:对于具体的问题可以联系我们的FAE进行支持,很多参数如有客户反馈我们会添加到数据手册上。
Q:EMI在半导体设计时可以用仿真方法来建模吗?怎么能用仿真方法来优化
A:可以的,请关注今天的有关建模分析的讲座
3月29日直播回放与课件下载:
EMI基础与标准测试布置
非隔离DC/DC变换器电磁干扰的分析与建模方法
有效使用测量设备进行EMC分析
DCDC 转换器 EMC 问题排查与优化
4月12日,EMI主题直播第二场:EMI从测量到解决,敬请期待!