解決EMI中傳導(dǎo)干擾的8個(gè)技巧
作者：
揚(yáng)興科技
日期：2024-07-08
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EMI電磁干擾，可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。對(duì)于傳導(dǎo)干擾，一般增加電源輸入電路中的EMC濾波器節(jié)數(shù)，適當(dāng)調(diào)節(jié)下每節(jié)濾波器的參數(shù)，基本上都能解決。另外再給大家分享8個(gè)解決傳導(dǎo)干擾的小技巧。
一、盡量減少每個(gè)回路的有效面積
當(dāng)電路存在數(shù)個(gè)回路電流，可將每個(gè)回路視為一個(gè)感應(yīng)線(xiàn)圈，或變壓器線(xiàn)圈的初、次級(jí)。當(dāng)某個(gè)回路中有電流流過(guò)時(shí)，另外一個(gè)回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生干擾。最有效減少干擾的方法就是盡量減少每個(gè)回路的有效面積。
二、屏蔽、減小各電流回路面積及帶電導(dǎo)體的面積和長(zhǎng)度
圖中e1、e2、e3、e4為磁場(chǎng)對(duì)回路感應(yīng)產(chǎn)生的差模干擾信號(hào)；e5、e6、e7、e8為磁場(chǎng)對(duì)地回路感應(yīng)產(chǎn)生的共模干擾信號(hào)。共模信號(hào)的一端是整個(gè)線(xiàn)路板，另一端是大地。
三、對(duì)變壓線(xiàn)進(jìn)行磁屏蔽、盡量減少每個(gè)電流回路的有效面積
線(xiàn)路板中的公共端不能算為接地，不要把公共端與外殼相接。除非機(jī)殼接大地，否則公共端與外殼相接，會(huì)增大輻射天線(xiàn)的有效面積，共模輻射干擾更嚴(yán)重。
降低輻射干擾的方法，一個(gè)是屏蔽，另一個(gè)是減小各個(gè)電流回路的面積（磁場(chǎng)干擾），和帶電導(dǎo)體的面積及長(zhǎng)度（電場(chǎng)干擾）。
對(duì)變壓器進(jìn)行磁屏蔽、盡量減少每個(gè)電流回路的有效面積，圖中的電磁感應(yīng)干擾，最為嚴(yán)重的是變壓器漏感所產(chǎn)生。若將變壓器的漏感視為變壓器感應(yīng)線(xiàn)圈的初級(jí)，則其它回路可視為是變壓器的次級(jí)，所以在變壓器周?chē)幕芈分?，都?huì)被感應(yīng)產(chǎn)生干擾信號(hào)。減少干擾的方法，一是對(duì)變壓器進(jìn)行磁屏蔽，二是盡量減少每個(gè)電流回路的有效面積。
四、用銅箔對(duì)變壓器進(jìn)行屏蔽
對(duì)變壓器屏蔽，主要是減小變壓器漏感磁通對(duì)周?chē)娐樊a(chǎn)生電磁感應(yīng)干擾，以及對(duì)外產(chǎn)生電磁輻射干擾。雖然非導(dǎo)磁材料對(duì)漏磁通起不到直接屏蔽作用的，但銅箔是良導(dǎo)體，交變漏磁通穿過(guò)銅箔的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生渦流，而渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向正好與漏磁通的方向相反，部分漏磁通可以被抵消，所以銅箔對(duì)磁通也可以起到很好的屏蔽作用。
五、采用雙線(xiàn)傳輸和阻抗匹配
圖中兩根相鄰的導(dǎo)線(xiàn)，如果電流大小相等，電流方向相反，則它們產(chǎn)生的磁力線(xiàn)可以互相抵消。對(duì)于干擾比較嚴(yán)重或比較容易被干擾的電路，盡量采用雙線(xiàn)傳輸信號(hào)，不要利用公共地來(lái)傳輸信號(hào)，公共地電流越小干擾越小。
當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度等于或大于四分之一波長(zhǎng)時(shí)，傳輸信號(hào)的線(xiàn)路一定要考慮阻抗匹配，不匹配的 傳輸線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生駐波，并對(duì)周?chē)娐樊a(chǎn)生很強(qiáng)的輻射干擾。
六、減小電流回路的面積
圖中磁場(chǎng)輻射干擾主要是流過(guò)高頻電流回路產(chǎn)生的磁通竄到接收回路中所產(chǎn)生。因此要盡量減小流過(guò)高頻電流回路的面積和接收回路的面積。
e1、 Φ1、S1、B1分別為輻射電流回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)、磁通、面積、磁通密度；e2、 Φ2、S2、B2分別為輻射電流回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)、磁通、面積、磁通密度。
七、不要采用多個(gè)回路串聯(lián)供電
幾個(gè)電流回路互相串聯(lián)在一起進(jìn)行供電，容易產(chǎn)生電流共模干擾，特別是在高頻放大電路中，會(huì)產(chǎn)生高頻噪音。電流共模干擾的原因是：?I2 = ?I3+ ?I4+ ?I5
當(dāng)幾個(gè)電流回路互相分開(kāi)，采用并聯(lián)供電，每個(gè)電流回路具有獨(dú)立性，不會(huì)產(chǎn)生電流共模干擾。
八、避免干擾信號(hào)在電路中產(chǎn)生諧振
共模天線(xiàn)的一極是整個(gè)線(xiàn)路板，另一極是連接電纜中的地線(xiàn)。要減小輻射干擾最有效的方法是對(duì)整個(gè)線(xiàn)路板進(jìn)行屏蔽，并且外殼接地。電場(chǎng)輻射干擾的原因是高頻信號(hào)對(duì)導(dǎo)體或引線(xiàn)進(jìn)行充電，應(yīng)盡量減小導(dǎo)體的長(zhǎng)度和表面積。
磁場(chǎng)干擾的原因是在導(dǎo)體或回路中有高頻電流流過(guò)，應(yīng)該盡量減小線(xiàn)路板中電流回路的長(zhǎng)度和面積。頻率越高，電磁輻射干擾就越嚴(yán)重；當(dāng)載流體的長(zhǎng)度可以與信號(hào)的波長(zhǎng)比擬時(shí)，干擾信號(hào)輻射將增強(qiáng)。
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