隨著電力電子技術的發展，開關電源模塊因其相對體積小

、效率高、工作可靠等優點開始取代傳統整流電源而被廣泛應用到社會的各個領域。但由於開關電源工作頻率高，內部產生很快的電流
、電壓變化，即dv/dt和di/dt，導致開關電源模塊將產生較強的諧波幹擾和尖峰幹擾，並通過傳導、輻fu射she和he串chuan擾rao等deng耦ou合he途tu徑jing影ying響xiang自zi身shen電dian路lu及ji其qi它ta電dian子zi係xi統tong的de正zheng常chang工gong作zuo
，當dang然ran其qi本ben身shen也ye會hui受shou到dao其qi它ta電dian子zi設she備bei電dian磁ci幹gan擾rao的de影ying響xiang。這zhe就jiu是shi所suo討tao論lun的de電dian磁ci兼jian容rong性xing問wen題ti，也ye是shi關guan於yu開kai關guan電dian源yuan電dian磁ci兼jian容rong的de電dian磁ci騷sao擾raoEMD與電磁敏感度EMS設計問題。

　　

電磁兼容學是一門綜合性學科，它涉及的理論包括數學
、電磁場理論
、天線與電波傳播
、電路理論
、信號分析、通訊理論
、材料科學
、生物醫學等。

　　

進行開關電源的電磁兼容性設計時，首先進行一個係統設計，明確以下幾點：

　

1. 明確係統要滿足的電磁兼容標準；

2. 確定係統內的關鍵電路部分，包括強幹擾源電路
、高度敏感電路；

3. 明確電源設備工作環境中的電磁幹擾源及敏感設備；

4. 確定對電源設備所要采取的電磁兼容性措施。

　　

　　

1．二極管的反向恢複引起噪聲幹擾

　　

在開關電源中常使用工頻整流二極管、高頻整流二極管、續流二極管等，由於這些二極管都工作在開關狀態
，如圖所示，在二極管由阻斷狀態到導通工作過程中，將產生一個很高的電壓尖峰VFP；在二極管由導通狀態到阻斷工作過程中，存在一個反向恢複時間trr，在反向恢複過程中，由於二極管封裝電感及引線電感的存在，將產生一個反向電壓尖峰VRP，由於少子的存儲與複合效應，會產生瞬變的反向恢複電流IRP，這種快速的電流、電壓突變是電磁幹擾產生的根源。

 

 

圖1：電流電壓波形圖

　　

2．開關管開關動作時產生電磁幹擾

　　

在正激式、推挽式
、橋(qiao)式(shi)變(bian)換(huan)器(qi)中(zhong)
，流(liu)過(guo)開(kai)關(guan)管(guan)的(de)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)在(zai)阻(zu)性(xing)負(fu)載(zai)時(shi)近(jin)似(si)矩(ju)形(xing)波(bo)，含(han)有(you)豐(feng)富(fu)的(de)高(gao)頻(pin)成(cheng)分(fen)
，這(zhe)些(xie)高(gao)頻(pin)諧(xie)波(bo)會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)強(qiang)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)，在(zai)反(fan)激(ji)變(bian)換(huan)器(qi)中(zhong)
，流(liu)過(guo)開(kai)關(guan)管(guan)的(de)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)在(zai)阻(zu)性(xing)負(fu)載(zai)時(shi)近(jin)似(si)三(san)角(jiao)波(bo)，高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)成(cheng)分(fen)相(xiang)對(dui)較(jiao)少(shao)。開(kai)關(guan)管(guan)在(zai)開(kai)通(tong)時(shi)，由(you)於(yu)開(kai)關(guan)時(shi)間(jian)很(hen)短(duan)以(yi)及(ji)逆(ni)變(bian)回(hui)路(lu)中(zhong)引(yin)線(xian)電(dian)感(gan)的(de)存(cun)在(zai)
，將(jiang)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)dV/dt突變和很高的尖峰電壓，在開關管的關斷時，由於關斷時間很短

，將產生很大的di/dt突變和很高的電流尖峰，這些電流
、電壓突變將產生很強的電磁幹擾。

　　

3．電感
、變壓器等磁性元件引起的電磁幹擾

　　

在開關電源中存在輸入濾波電感
、功率變壓器
、隔離變壓器、輸出濾波電感等磁性元件，隔離變壓器初次級之間存在寄生電容
，高頻幹擾信號通過寄生電容耦合到次邊
；gonglvbianyaqiyouyuraozhigongyidengyuanyin，yuancibianouhebulixiangercunzailougan

，loudianganjiangchanshengdiancifusheganrao，lingwaigonglvbianyaqixianquanraozuliuguogaopinmaichongdianliu
，zaizhouweixingchenggaopindiancichang；dianganxianquanzhongliuguomaidongdianliuhuichanshengdiancichangfushe，erqiezaifuzaituqieshi，huixingchengdianyajianfeng，tongshidangtagongzuozaibaohezhuangtaishi，jianghuichanshengdianliutubian，zhexiedouhuiyinqidianciganrao；

　　

4．控製電路中周期性的高頻脈衝信號如振蕩器產生的高頻脈衝信號等將產生高頻高次諧波
，對周圍電路產生電磁幹擾。

　　

5．此外電路中還會有地環路幹擾、公共阻抗耦合幹擾
，以及控製電源噪聲幹擾等。

　　

6．開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)中(zhong)的(de)布(bu)線(xian)設(she)計(ji)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，不(bu)合(he)理(li)布(bu)線(xian)將(jiang)使(shi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)通(tong)過(guo)線(xian)線(xian)之(zhi)間(jian)的(de)耦(ou)合(he)電(dian)容(rong)和(he)分(fen)布(bu)互(hu)感(gan)串(chuan)擾(rao)或(huo)輻(fu)射(she)到(dao)鄰(lin)近(jin)導(dao)線(xian)上(shang)
，從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)其(qi)它(ta)電(dian)路(lu)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。

　　

7．熱輻射產生的電磁幹擾，熱輻射是以電磁波的形式進行熱交換，這種電磁幹擾影響其它電子元器件或電路的正常穩定工作。

　　

　　

對於某一電子設備，外界對其產生影響的電磁幹擾包括：電網中的諧波幹擾、雷電、太陽噪聲、靜電放電，以及周圍的高頻發射設備引起的幹擾。

　　

　　

電磁幹擾將造成傳輸信號畸變
，影響設備的正常工作。對於雷電、靜電放電等高能量的電磁幹擾，嚴重時會損壞設備。而對於某些設備

，電磁輻射會引起重要信息的泄漏。

　　

　　

了(le)解(jie)了(le)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)內(nei)部(bu)及(ji)外(wai)部(bu)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)源(yuan)後(hou)，我(wo)們(men)還(hai)應(ying)知(zhi)道(dao)，形(xing)成(cheng)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)機(ji)理(li)的(de)三(san)要(yao)素(su)是(shi)還(hai)有(you)傳(chuan)播(bo)途(tu)徑(jing)和(he)受(shou)擾(rao)設(she)備(bei)。因(yin)此(ci)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)設(she)計(ji)主(zhu)要(yao)從(cong)以(yi)下(xia)三(san)個(ge)方(fang)麵(mian)入(ru)手(shou)：

　　

1、減小幹擾源的電磁幹擾能量；

　　

2
、切斷幹擾傳播途徑；

　　

3
、提高受擾設備的抗幹擾能力。

　　

zhengquelejiehebawokaiguandianyuandedianciganraoyuanjiqichanshengjiliheganraochuanbotujing，duiyucaiquhezhongkangganraocuoshiyishishebeimanzudiancijianrongyaoqiufeichangzhongyao。youyuganraoyuanyoukaiguandianyuanneibuchanshengdeganraoyuanhewaibudeganraoyuan，erqiekeyishuoganraoyuanwufaxiaochu
，shouraoshebeiyezongshicunzai，yincikeyishuodiancijianrongwentizongshicunzai。

 

下麵以隔離式DC/DC變換器為例
，討論開關電源的電磁兼容性設計：

　　

1．DC/DC變換器輸入濾波電路的設計

　　

如圖所示，FV1為瞬態電壓抑製二極管，RV1為壓敏電阻，都具有很強的瞬變浪湧電流的吸收能力，能很好的保護後級元件或電路免遭浪湧電壓的破壞。Z1為直流EMI濾波器


，必須良好接地，接地線要短，最好直接安裝在金屬外殼上

，還要保證其輸入、輸出線之間的屏蔽隔離，才能有效的切斷傳導幹擾沿輸入線的傳播和輻射幹擾沿空間的傳播。L1、C1組成低通濾波電路，當L1電感值較大時，還需增加如圖所示的V1和R1元件，形成續流回路吸收L1斷開時釋放的電場能
，否則L1產生的電壓尖峰就會形成電磁幹擾
，電感L1所使用的磁芯最好為閉合磁芯
，帶氣隙的開環磁芯的漏磁場會形成電磁幹擾，C1的容量較大為好，這樣可以減小輸入線上的紋波電壓，從而減小輸入導線周圍形成的電磁場。

 

 

圖2：DC/DC變換器輸入濾波電路

　　

2．高頻逆變電路的電磁兼容設計

　　

如圖所示，C2、C3、V2、V3組成的半橋逆變電路，V2、V3為IGBT、MOSFET等開關元件
，在V2、V3開通和關斷時
，由於開關時間很快以及引線電感、變壓器漏感的存在
，回路會產生較高的di/dt、dv/dt突變，從而形成電磁幹擾
，為此在變壓器原邊兩端增加R4、C4構成的吸收回路，或在V2、V3兩端分別並聯電容器C5、C6，並縮短引線，減小ab
、cd、gh、ef的引線電感。在設計中

，C4

、C5、C6一般采用低感電容
，電容器容量的大小取決於引線電感量、回路中電流值以及允許的過衝電壓值的大小，LI2/2=C△V2/2公式求得C的大小，其中L為回路電感，I為回路電流，△V為過衝電壓值。

　　

為減小△V，就必須減小回路引線電感值，為此在設計時常使用一種叫“多層低感複合母排”的裝置，由我所申請專利的該種母排裝置能將回路電感降低到足夠小，達10nH級，從而達到減小高頻逆變回路電磁幹擾的目的。

　　

 

圖3：開關管電流、電壓波形比較圖

　　

從電磁兼容性設計角度考慮
，應盡量降低開關管V2、V3的開關頻率
，從而降低di/dt、dv/dt值。另外使用ZCS或ZVSruankaiguanbianhuanjishunengyouxiaojiangdigaopinnibianhuiludedianciganrao。zaidadianliuhuogaodianyaxiadekuaisukaiguandongzuoshichanshengdiancizaoshengdegenben，yincijinkenengxuanyongchanshengdiancizaoshengxiaodedianlutuopu
，ruzaitongdengtiaojianxiashuangguanzhengjituopubidanguanzhengjituopuchanshengdiancizaoshengyaoxiao，quanqiaodianlubibanqiaodianluchanshengdiancizaoshengyaoxiao。

　　

如圖所示增加吸收電路後開關管上的電流、電壓波形與沒有吸收回路時的波形比較。

 

 

圖4：半橋逆變電路

　　

3．高頻變壓器的電磁兼容設計

　　

在高頻變壓器T1的設計時，盡量選用電磁屏蔽性較好的磁芯材料。

　　

如圖所示，C7

、C8為匝間耦合電路，C11為繞組間耦合電容
，在變壓器繞製時，盡量減小分布電容C11，以減小變壓器原邊的高頻幹擾耦合到次邊繞組。另外為進一步減小電磁幹擾
，可在原
、次邊繞組間增加一個屏蔽層，屏蔽層良好接地，這樣變壓器原、次邊繞組對屏蔽層間就形成耦合電容C9
、C10，高頻幹擾電流就通過C9、C10流到大地。

　　

由you於yu變bian壓ya器qi是shi一yi個ge發fa熱re元yuan件jian，較jiao差cha的de散san熱re條tiao件jian必bi然ran導dao致zhi變bian壓ya器qi溫wen度du升sheng高gao
，從cong而er形xing成cheng熱re輻fu射she
，熱re輻fu射she是shi以yi電dian磁ci波bo形xing式shi對dui外wai傳chuan播bo，因yin此ci變bian壓ya器qi必bi須xu有you很hen好hao的de散san熱re條tiao件jian。

　　

通tong常chang將jiang高gao頻pin變bian壓ya器qi封feng裝zhuang在zai一yi個ge鋁lv殼ke盒he內nei，鋁lv盒he還hai可ke安an裝zhuang在zai鋁lv散san熱re器qi上shang，並bing灌guan注zhu電dian子zi矽gui膠jiao，這zhe樣yang變bian壓ya器qi即ji可ke形xing成cheng較jiao好hao的de電dian磁ci屏ping蔽bi
，還hai可ke保bao證zheng有you較jiao好hao的de散san熱re效xiao果guo，減jian小xiao電dian磁ci輻fu射she。

　　

4．輸出整流電路電磁兼容設計

　　

如圖所示為輸出半波整流電路，V6為整流二極管，V7為續流二極管，由於V6、V7工作於高頻開關狀態
，因此輸出整流電路的電磁幹擾源主要是V6和V7，R5
、C12和R6、C13分別連接成V6
、V7的吸收電路，用於吸收其開關動作時產生的電壓尖峰，並以熱的形式在R5
、R6上消耗。

　　

jianshaozhengliuerjiguandeshuliangjiukejianxiaodianciganraodenengliang，yincitongdengtiaojianxia，caiyongbanbozhengliudianlubicaiyongquanbozhengliuhequanqiaozhengliuchanshengdedianciganraoyaoxiao。

　　

為減小二極管的電磁幹擾，必須選用具有軟恢複特性的、反向恢複電流小、反向恢複時間短的二極管器件。從理論上講
，肖特基勢壘二極管（SBD）是(shi)多(duo)數(shu)載(zai)流(liu)子(zi)導(dao)流(liu)
，不(bu)存(cun)在(zai)少(shao)子(zi)的(de)存(cun)儲(chu)與(yu)複(fu)合(he)效(xiao)應(ying)
，因(yin)而(er)也(ye)就(jiu)不(bu)會(hui)有(you)反(fan)向(xiang)電(dian)壓(ya)尖(jian)峰(feng)幹(gan)擾(rao)，但(dan)實(shi)際(ji)上(shang)對(dui)於(yu)較(jiao)高(gao)反(fan)向(xiang)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)的(de)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)
，隨(sui)著(zhe)電(dian)子(zi)勢(shi)壘(lei)厚(hou)度(du)的(de)增(zeng)加(jia)，反(fan)向(xiang)恢(hui)複(fu)電(dian)流(liu)會(hui)增(zeng)大(da)
，也(ye)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)。因(yin)此(ci)在(zai)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)較(jiao)低(di)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)選(xuan)用(yong)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)作(zuo)直(zhi)流(liu)二(er)極(ji)管(guan)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)會(hui)比(bi)選(xuan)用(yong)其(qi)它(ta)二(er)極(ji)管(guan)器(qi)件(jian)要(yao)小(xiao)。

 

5．輸出直流濾波電路的電磁兼容設計

　　

輸出直流濾波電路主要用於切斷電磁傳導幹擾沿導線向輸出負載端傳播，減小電磁幹擾在導線周圍的電磁輻射。

　　

如圖所示，L2、C17、C18組成的LC濾波電路
，能減小輸出電流、電壓紋波的大小
，從而減小通過輻射傳播的電磁幹擾，濾波電容C17、C18盡量采用多個電容並聯
，減小等效串聯電阻，從而減小紋波電壓，輸出電感L2值盡量大，減小輸出紋波電流的大小，另外電感L2最好使用不開氣隙的閉環磁芯
，最好不是飽和電感。在設計時
，我們要記住，導線上有電流、電壓的變化，在導線周圍就有變化的電磁場
，電磁場就會沿空間傳播形成電磁輻射。

　　

C19用於濾除導線上的共模幹擾，盡量選用低感電容，且接線要短，C20、C21、C22、C23用於濾除輸出線上的差模幹擾，宜選用低感的三端電容，且接地線要短，接地可靠。

　　

Z3為直流EMI濾波器
，根據情況使用或不使用，是采用單級還是多級濾波器，但要求Z3直接安裝在金屬機箱上，最好濾波器輸入
、輸出線能屏蔽隔離。

　　

6． 接觸器、繼電器等其它開關器件電磁兼容設計

　　

繼電器
、接觸器、風機等在掉電後，其線圈將產生較大的電壓尖峰
，從而產生電磁幹擾，為此在直流線圈兩端反並聯一個二極管或RC吸(xi)收(shou)電(dian)路(lu)，在(zai)交(jiao)流(liu)線(xian)圈(quan)兩(liang)端(duan)並(bing)聯(lian)一(yi)個(ge)壓(ya)敏(min)電(dian)阻(zu)用(yong)於(yu)吸(xi)收(shou)線(xian)圈(quan)掉(diao)電(dian)後(hou)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)尖(jian)峰(feng)。同(tong)時(shi)要(yao)注(zhu)意(yi)如(ru)果(guo)接(jie)觸(chu)器(qi)線(xian)圈(quan)電(dian)源(yuan)與(yu)輔(fu)助(zhu)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)源(yuan)為(wei)同(tong)一(yi)個(ge)電(dian)源(yuan)，之(zhi)間(jian)最(zui)好(hao)通(tong)過(guo)一(yi)個(ge)EMI濾波器。繼電器觸頭動作時也將產生電磁幹擾
，因此要在觸頭兩端增加RC吸收回路。

　　

 

圖5：輸出整流電路電磁兼容設計

 

7．開關電源箱體結構的電磁兼容設計

　　

材料選擇：沒有“磁絕緣”材料
，電磁屏蔽是利用“磁短路”的de原yuan理li
，來lai切qie斷duan電dian磁ci幹gan擾rao在zai設she備bei內nei部bu與yu外wai界jie空kong氣qi中zhong的de傳chuan播bo路lu徑jing。在zai進jin行xing開kai關guan電dian源yuan的de箱xiang體ti結jie構gou設she計ji時shi

，要yao充chong分fen考kao慮lv對dui電dian磁ci幹gan擾rao的de屏ping蔽bi效xiao能neng

，對dui於yu屏ping蔽bi材cai料liao的de選xuan擇ze原yuan則ze是shi，當dang幹gan擾rao電dian磁ci場chang的de頻pin率lv較jiao高gao時shi
，選xuan用yong高gao電dian導dao率lv的de金jin屬shu材cai料liao，屏ping蔽bi效xiao果guo較jiao好hao；當幹擾電磁波的頻率較低時，要采用高導磁率的金屬材料
，屏蔽效果較好
；在某些場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時，往往采用高電導率和高導磁率的金屬材料組成多層屏蔽體。

　　

孔洞、縫隙、搭接處理方法：采用電磁屏蔽方法無需重新設計電路，便可達到很好的電磁兼容效果。理想的電磁屏蔽體是一個無縫隙、無孔洞、無透入的導電連續體，低阻抗的金屬密封體，但是一個完全密封的屏蔽體是沒有實用價值的
，因為在開關電源設備中，有輸入、輸出線過孔


、散熱通風孔等孔洞，以及箱體結構部件之間的搭接縫隙，如果不采取措施將會產生電磁泄漏，使箱體的屏蔽效能降低、shenzhiwanquansangshi。yincizaikaiguandianyuanxiangtishejishi，jinshubanzhijiandedajiezuihaocaiyonghanjie

，wufahanjieshiyaoshiyongdiancimifengdianhuoqitadepingbicailiao
，xiangtishangdekaikongyaoxiaoyuyaopingbidediancibodebochangde1/2
，否則屏蔽效果將大大降低；對dui於yu通tong風feng孔kong，在zai屏ping蔽bi要yao求qiu不bu高gao時shi可ke以yi使shi用yong穿chuan孔kong金jin屬shu板ban或huo金jin屬shu化hua絲si網wang，在zai要yao求qiu既ji要yao屏ping蔽bi效xiao能neng高gao，又you要yao通tong風feng效xiao果guo好hao時shi選xuan用yong截jie至zhi波bo導dao管guan等deng方fang法fa，提ti高gao屏ping蔽bi體ti的de屏ping蔽bi效xiao能neng。如ru果guo箱xiang體ti的de屏ping蔽bi效xiao能neng仍reng無wu法fa滿man足zu要yao求qiu時shi，可ke以yi在zai箱xiang體ti上shang噴pen塗tu屏ping蔽bi漆qi。除chu了le對dui開kai關guan電dian源yuan整zheng個ge箱xiang體ti的de屏ping蔽bi之zhi外wai，還hai可ke以yi對dui電dian源yuan設she備bei內nei部bu的de元yuan件jian、部件等幹擾源或敏感設備進行局部屏蔽。

　　

在zai進jin行xing箱xiang體ti結jie構gou設she計ji時shi
，針zhen對dui設she備bei上shang所suo有you會hui受shou到dao靜jing電dian放fang電dian試shi驗yan的de部bu分fen，設she計ji出chu一yi條tiao低di阻zu抗kang的de電dian流liu泄xie放fang路lu徑jing
，箱xiang體ti必bi須xu有you可ke靠kao的de接jie地di措cuo施shi，並bing且qie要yao保bao證zheng接jie地di線xian的de載zai流liu能neng力li，同tong時shi將jiang敏min感gan電dian路lu或huo元yuan件jian遠yuan離li這zhe些xie泄xie放fang回hui路lu，或huo對dui其qi采cai用yong電dian場chang屏ping蔽bi措cuo施shi。對dui於yu結jie構gou件jian的de表biao麵mian處chu理li，一yi般ban主zhu要yao電dian鍍du銀yin、鋅
、鎳、鉻、錫，這需要從導電性能、電化學反應、成本及電磁兼容性等多方麵考慮後做出選擇。

　　

8．元器件布局與布線中的電磁兼容設計

　　

對(dui)於(yu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)布(bu)局(ju)必(bi)須(xu)整(zheng)體(ti)考(kao)慮(lv)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)，設(she)備(bei)內(nei)部(bu)的(de)幹(gan)擾(rao)源(yuan)會(hui)通(tong)過(guo)輻(fu)射(she)和(he)串(chuan)擾(rao)等(deng)途(tu)徑(jing)影(ying)響(xiang)其(qi)它(ta)元(yuan)件(jian)或(huo)部(bu)件(jian)的(de)工(gong)作(zuo)，研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，在(zai)離(li)幹(gan)擾(rao)源(yuan)一(yi)定(ding)距(ju)離(li)時(shi)，幹(gan)擾(rao)源(yuan)的(de)能(neng)量(liang)將(jiang)大(da)大(da)衰(shuai)減(jian)，因(yin)此(ci)合(he)理(li)的(de)布(bu)局(ju)有(you)利(li)於(yu)減(jian)小(xiao)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)的(de)影(ying)響(xiang)。

　　

EMI輸入輸出濾波器最好安裝在金屬機箱的入口處，並保證其輸入線與輸出線電磁環境的屏蔽隔離。

　　

敏感電路或元件要遠離發熱源。

　　

對於開關電源產品，我們一般須遵守以下布線原則：

　　

8.1 主電路輸入線與輸出線分開走線。

8.2 EMI濾波器輸入線與輸出線分開走線。

8.3 主電路線與控製信號線分開走線。

8.4 高壓脈衝信號線最好分開單獨走線。

8.5 分開布線的原則是避免平行走線
，可以垂直交叉
，線束之間距離在20mm以上。

8.6 電纜不要貼著金屬外殼和散熱器走線，保證一定距離。

8.7 雙絞線、同軸電纜及帶狀電纜在EMC設計中的使用

 

 

圖6：雙絞線的使用

　　

雙絞線、同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)都(dou)能(neng)有(you)效(xiao)的(de)抑(yi)製(zhi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)。在(zai)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)線(xian)路(lu)中(zhong)常(chang)使(shi)用(yong)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)
，控(kong)製(zhi)輔(fu)助(zhu)電(dian)源(yuan)線(xian)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)號(hao)線(xian)最(zui)好(hao)用(yong)雙(shuang)絞(jiao)屏(ping)蔽(bi)線(xian)。因(yin)為(wei)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)兩(liang)根(gen)線(xian)之(zhi)間(jian)有(you)很(hen)小(xiao)的(de)回(hui)路(lu)麵(mian)積(ji)，而(er)且(qie)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)的(de)每(mei)兩(liang)個(ge)相(xiang)鄰(lin)的(de)回(hui)路(lu)上(shang)感(gan)應(ying)出(chu)的(de)電(dian)流(liu)具(ju)有(you)大(da)小(xiao)相(xiang)等(deng)、方(fang)向(xiang)相(xiang)反(fan)，產(chan)生(sheng)的(de)磁(ci)場(chang)相(xiang)互(hu)抵(di)消(xiao)

，這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)減(jian)小(xiao)因(yin)輻(fu)射(she)引(yin)起(qi)的(de)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)，不(bu)過(guo)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)絞(jiao)合(he)的(de)圈(quan)數(shu)最(zui)好(hao)為(wei)偶(ou)數(shu)，且(qie)每(mei)單(dan)位(wei)波(bo)長(chang)所(suo)絞(jiao)合(he)的(de)圈(quan)數(shu)愈(yu)多(duo)，消(xiao)除(chu)耦(ou)合(he)的(de)效(xiao)果(guo)愈(yu)好(hao)。使(shi)用(yong)時(shi)注(zhu)意(yi)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)和(he)同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)兩(liang)端(duan)不(bu)能(neng)同(tong)時(shi)接(jie)地(di)，隻(zhi)能(neng)單(dan)端(duan)接(jie)地(di)，而(er)對(dui)屏(ping)蔽(bi)線(xian)，屏(ping)蔽(bi)層(ceng)兩(liang)端(duan)接(jie)地(di)能(neng)既(ji)能(neng)屏(ping)蔽(bi)電(dian)場(chang)還(hai)能(neng)屏(ping)蔽(bi)磁(ci)場(chang)，單(dan)端(duan)接(jie)地(di)隻(zhi)能(neng)屏(ping)蔽(bi)電(dian)場(chang)。使(shi)用(yong)同(tong)軸(zhou)電(dian)纜(lan)時(shi)還(hai)要(yao)注(zhu)意(yi)，其(qi)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)必(bi)須(xu)完(wan)全(quan)包(bao)覆(fu)信(xin)號(hao)線(xian)接(jie)地(di)

，即(ji)接(jie)頭(tou)與(yu)電(dian)纜(lan)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)必(bi)須(xu)3600搭接，才能有效屏蔽電磁場
，如圖4所示，信號線裸露部分仍可以與外界形成互容耦合，降低屏蔽效能。

　　

帶(dai)狀(zhuang)電(dian)纜(lan)適(shi)合(he)於(yu)短(duan)距(ju)離(li)的(de)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)，我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)為(wei)了(le)降(jiang)低(di)差(cha)模(mo)信(xin)號(hao)的(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)，必(bi)須(xu)減(jian)小(xiao)信(xin)號(hao)線(xian)和(he)信(xin)號(hao)回(hui)流(liu)線(xian)所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)回(hui)路(lu)麵(mian)積(ji)
，因(yin)此(ci)在(zai)設(she)計(ji)帶(dai)狀(zhuang)電(dian)纜(lan)布(bu)局(ju)時(shi)，最(zui)好(hao)將(jiang)信(xin)號(hao)線(xian)與(yu)接(jie)地(di)線(xian)間(jian)隔(ge)排(pai)列(lie)。如(ru)圖(tu)3所示
，其中S為信號線，G為信號地線。

 

 

圖7：信號線與接地線間隔排列

 

9．元器件的選擇

　　

熱傳播的方式有傳導
、對dui流liu和he輻fu射she，熱re輻fu射she是shi以yi電dian磁ci波bo的de形xing式shi向xiang空kong中zhong傳chuan播bo的de，熱re傳chuan導dao也ye會hui向xiang周zhou圍wei其qi它ta元yuan件jian傳chuan導dao熱re量liang，這zhe些xie都dou會hui影ying響xiang其qi它ta元yuan器qi件jian或huo電dian路lu的de正zheng常chang工gong作zuo，因yin此ci從cong元yuan器qi件jian熱re設she計ji方fang麵mian考kao慮lv要yao盡jin量liang留liu有you較jiao大da餘yu量liang，以yi降jiang低di元yuan器qi件jian的de溫wen升sheng及ji器qi件jian表biao麵mian的de溫wen度du，除chu元yuan器qi件jian對dui溫wen升sheng有you特te殊shu要yao求qiu外wai
，一yi般ban開kai關guan電dian源yuan要yao求qiu內nei部bu元yuan件jian溫wen度du小xiao於yu90℃，內部環境溫度不超過65℃，以減小熱輻射幹擾。

　　

對數字集成電路，從電磁兼容性角度看應多選用高噪聲容限的CMOS器件代替低噪聲容限的TTL器件。

　　

盡量使用低速、窄帶元件和電路。

　　

選用分布電感較小的SMP元件，選用高頻特性好、等效串聯電感低的陶瓷介質電容器、高頻無感電容器
、三端電容器和穿心電容器等作濾波電容。

　　

10．控製電路及PCB的電磁兼容設計

　　

信(xin)號(hao)地(di)是(shi)指(zhi)信(xin)號(hao)電(dian)流(liu)流(liu)回(hui)信(xin)號(hao)源(yuan)的(de)一(yi)條(tiao)低(di)阻(zu)抗(kang)路(lu)徑(jing)。在(zai)設(she)計(ji)中(zhong)往(wang)往(wang)由(you)於(yu)接(jie)地(di)方(fang)法(fa)不(bu)恰(qia)當(dang)而(er)產(chan)生(sheng)地(di)環(huan)路(lu)幹(gan)擾(rao)和(he)公(gong)共(gong)阻(zu)抗(kang)耦(ou)合(he)幹(gan)擾(rao)。因(yin)此(ci)要(yao)合(he)理(li)選(xuan)用(yong)接(jie)地(di)方(fang)式(shi)，接(jie)地(di)的(de)方(fang)式(shi)有(you)單(dan)點(dian)接(jie)地(di)、多點接地和混合接地。

　　

地環路幹擾：常(chang)發(fa)生(sheng)在(zai)通(tong)過(guo)較(jiao)長(chang)電(dian)纜(lan)連(lian)接(jie)，地(di)相(xiang)距(ju)較(jiao)遠(yuan)的(de)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)。原(yuan)因(yin)是(shi)由(you)於(yu)地(di)環(huan)路(lu)電(dian)流(liu)的(de)存(cun)在(zai)，使(shi)兩(liang)個(ge)設(she)備(bei)的(de)地(di)電(dian)位(wei)不(bu)同(tong)。通(tong)常(chang)用(yong)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)或(huo)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi)進(jin)行(xing)“地”隔離，消除地環路幹擾。由於隔離變壓器繞組之間寄生電容較大
，即使采取屏蔽措施的隔離變壓器通常也隻用於1MHZ以下的信號隔離，超過1MHZ時多采用光電耦合器隔離。

　　

公共阻抗耦合：當(dang)兩(liang)個(ge)電(dian)路(lu)的(de)地(di)電(dian)流(liu)流(liu)過(guo)一(yi)個(ge)公(gong)共(gong)阻(zu)抗(kang)時(shi)，就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)公(gong)共(gong)阻(zu)抗(kang)耦(ou)合(he)。由(you)於(yu)地(di)線(xian)是(shi)信(xin)號(hao)回(hui)流(liu)線(xian)，一(yi)個(ge)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)必(bi)然(ran)會(hui)影(ying)響(xiang)地(di)線(xian)電(dian)壓(ya)
，當(dang)兩(liang)個(ge)電(dian)路(lu)共(gong)用(yong)一(yi)段(duan)地(di)線(xian)時(shi)，地(di)線(xian)的(de)電(dian)壓(ya)就(jiu)會(hui)同(tong)時(shi)受(shou)到(dao)兩(liang)個(ge)電(dian)路(lu)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)的(de)影(ying)響(xiang)。

　　

可見無論是地環路幹擾還是公共阻抗耦合問題都是由於地線阻抗引起的，因此在設計時一定要考慮盡量降低地線阻抗與感抗。

　　

如何減小控製電源噪聲：電dian源yuan線xian上shang有you電dian流liu突tu變bian，就jiu會hui產chan生sheng噪zao聲sheng電dian壓ya。在zai靠kao近jin芯xin片pian的de位wei置zhi增zeng加jia解jie耦ou電dian容rong
，能neng有you效xiao減jian小xiao噪zao聲sheng。如ru果guo是shi高gao頻pin電dian流liu負fu載zai，則ze采cai用yong多duo個ge同tong容rong量liang的de高gao頻pin電dian容rong和he無wu感gan電dian容rong並bing聯lian能neng獲huo得de更geng好hao的de效xiao果guo。注zhu意yi電dian容rong容rong量liang並bing非fei越yue大da越yue好hao，主zhu要yao根gen據ju其qi諧xie振zhen頻pin率lv
、提供脈衝電流頻率來選擇。

　　

印製板合理的布置地線將能有效的減小印製板的輻射以及提高其抗輻射幹擾能力，請注意

　　

布置地線網絡：在雙麵板的兩麵布置最多的平行地線。

　　

對於一些關鍵信號（如脈衝信號和對外界較敏感的電平信號）的地線的布置必須盡量縮小引線長度
，減小信號的回流麵積。如果是雙麵板，地線和信號線可以在印製板兩麵並聯平行走線。

　　

若是多層線路板
，且既有數字地又有模擬地
，則數字地和模擬地必須布置在同一層
，減小它們之間的耦合幹擾。

　　

在實際電路中常發生公共阻抗耦合，因此要根據實際情況選擇正確的接地方式。

　　

11．其它方法

　　

11.1  IGBT，MOSFET等開關元件的驅動脈衝信號增加一個-5V～-10V的負電平，提高驅動信號的抗幹擾能力。或驅動信號采用光纖傳輸技術
，光纖適宜於遠距離傳輸
，具有抗幹擾能力強的特點。

　　

11.2 tongguoruanjiandebianchengjishu，tigaokaiguandianyuandekangganraonengli，weilefangzhidianpingxinhaozhongdemaoci，yinqiruanjiandewupanduanjiwudongzuo
，keyitongguoduocicaiyangdengshuzilvbofangfalailvchuganraoxinhao。

　　

　　

本文詳細分析了隔離式DC/DCbianhuanqicunzaidedianciganraoyuanjiqichanshengyuanli
，bingxiangxijieshaolezhenduiqizhudianluhekongzhidianludediancijianrongshejifangfa，zhexiefangfaduiqitadianzichanpindediancijianrongshejijuyouyidingdezhidaozuoyong。