问题4:在电源设计中,如何降低、屏蔽EMI?
这个问题应该是大家痛中之痛,最主要的问题就是理论研究和计算好的不要不要的,但做出样品达不了标。最可怕的是样品都过关了,但是产品被退回来了。
产生这个问题的原因多种多样,
首先,是计算和理论分析选择的方法和模型不正确,EMI主要是基于物理建模的 计算过程,实际上的建模就一定要忽略次要因素,或者确定 一些假定条件,这些因素如果取舍得当还好,如果又 出入就一定出状况。其中最常见的就是频率适用范围,在高频信号部分,短线通常略过的感抗通常都是无法完全忽略的,需要赋予一定的重要性。所以,各个原厂提供的在线模拟计算工具就值得先用一下,因为,通过大量设计方案的回馈,这些模型通常不只是物理建模,还是实际设计的验证和总结。
其次,电子元件的参数分散性和性能衰减,通常电子元件的阻容感数值都是在一定误差下的标注,在多级放大回路中,这些参数的误差就会被逐级放大到不可 忽视,而且还有元件的正负温度特性,也会随着工作点的变化产生漂移,严重的情况,甚至会在局部形成自激振荡回路,导致出现意外的干扰尖峰,当然,这样的情况下,EMI是一定超标跑满分的。应对方法还是要尽量简化回路,采取一定的温度补偿等措施,对冲这个过程。
还有就是外部环境的影响,虽然EMI设计和打样成功了,但是实验室的工作条件好,实际上都会在50Hz的工频环境下工作,虽然通常不会有问题,但是电路出现共振就没有办法预测了,有些电波的啸叫就是在工频环境下出现的。另外,如果有有刷电极的大容量电机在附件,那么干扰源就更影响大了。这样的方法,通常还是在屏蔽上加料,不仅要隔绝自身电路产生的EMI,还要防备外部入侵的EMI。
其他电路设计布局失误等原因就逐一讨论了。
所以,结论是EMI设计千万条,测试免不了,最终要通过泰克试验,也不是一件轻而易举的事情,有些玄学的意味在里面。
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