在傳導(dǎo)騷擾頻段(<30MHz),多數(shù)開關(guān)電源騷擾的耦合通道是可以用電路網(wǎng)絡(luò)來描述的。但是,在開關(guān)電源中的任何一個實際元器件,如電阻器、電容器、功率電感器乃至開關(guān)管、二極管都包含有雜散參數(shù),且研究的頻帶愈寬,等值電路的階次愈高,因此,包括各元器件雜散參數(shù)和元器件間的耦合在內(nèi)的開關(guān)電源的等效電路將復(fù)雜得多。
在高頻時,雜散參數(shù)對耦合通道的特性影響很大,分布電容的存在成為電磁騷擾的通道。另外,在開關(guān)管功率較大時,集電極一般都需加上散熱片,散熱片與開關(guān)管之間的分布電容在高頻時不能忽略,它能形成面向空間的輻射騷擾和電源線傳導(dǎo)的共模騷擾。
簡單的說:在高頻段>1MHZ時,開關(guān)電源系統(tǒng)對地就存在分布電容;系統(tǒng)的關(guān)鍵信號,關(guān)鍵走線對地都存在分布電容;分布電容形成對地回到L,N的共模干擾信號。同時分布電容的環(huán)路形成對空間的輻射干擾。
輻射干擾共模與差模信號的磁場分布。
1.差模電流的磁場主要集中在差模電流構(gòu)成的回路面積之內(nèi),
而回路面積之外的磁力線會相互抵消;
2.共模電流的磁場,在回路面積之外,
共模電流產(chǎn)生的磁場方向相同,磁場強度反而加強。
注意:
關(guān)于輻射的一個重要基本概念是:電流導(dǎo)致輻射,而非電壓。
輻射干擾共模與差模信號的場強特性。
1.較小的共模電流能夠產(chǎn)生強度很高的輻射;
2.很多因素都能導(dǎo)致共模電流;
比如:
A.電網(wǎng)串入共模干擾電壓-(我們EMS的部分模擬測試)
B.輻射干擾(如雷電,設(shè)備電弧,附近電臺,大功率輻射源)在信號線上感應(yīng)出共模干擾。
C.接地電壓不一樣。也就是說地電位差異引入共模干擾。
D.也包括設(shè)備內(nèi)部電線對電源線的影響。
數(shù)據(jù)結(jié)果-40dB 測試數(shù)據(jù)分析:
Data1: 一個20mA的差模電流,
在30MHZ時,將在3m遠的地方產(chǎn)生一個強度為100uV/m的輻射電場。
Data2: 一個8uA的共模電流,
在30MHZ時,將在3m遠的地方產(chǎn)生一個強度為100uV/m的輻射電場。
很小的共模電流 和 很大的差分電流產(chǎn)生大小相等的RF能量。
原因:共模電流不能在RF返回路徑中進行磁力線的抵消。
電子產(chǎn)品:開關(guān)電源系統(tǒng)EMI-輻射騷擾系統(tǒng)分布參數(shù)影響的電磁場環(huán)路分析
開關(guān)電源系統(tǒng)對地就存在分布電容;系統(tǒng)的關(guān)鍵信號,關(guān)鍵走線對地都存在分布電容;共模電流通過布局布線流經(jīng)系統(tǒng)的信號線及電纜的分布電容形成對地 回到L,N的共模干擾信號。同時分布電容的環(huán)路形成對空間的輻射干擾。
其中>30MHZ以上 為輻射發(fā)射的天線接收;即共模輻射在空間產(chǎn)生電磁場,此時被輻射騷擾測試接收天線接收后,那么就形成了產(chǎn)品對外的輻射騷擾。
對電子產(chǎn)品的EMC的三大思考問題?
A.信號(源) 在哪里?
(外部干擾源EMS +內(nèi)部騷擾源EMI)
B.結(jié)構(gòu)設(shè)計 是這樣的嗎?
。óa(chǎn)品外部接地 系統(tǒng)內(nèi)部有接地端子或者浮地設(shè)計等等)
C.地的連接 還有更好的方法嗎?