EMI

作者:Kevin Thai,应用经理Keith Szolusha,产品应用总监摘要本文旨在展示即便是带有分立电源开关和续流二极管的基于控制器的产品,也能实现低辐射。文章将深入探讨良好PCB布局和受控开关边缘速率对满足低辐射标准的重要性。此外,本文将介绍两个成功通过CISPR 25 5类辐射测试的参考设计。引言许多汽车和工业应用的目标是降低开关模式电源(SMPS)的辐射。...
良好的 EMI 是板级 EMI 设计和芯片 EMI 设计结合的结果。许多工程师对板级 EMI 的降噪接触较多,也比较了解,而对于芯片设计中的 EMI 优化方法比较陌生。今天,我们将以一个典型的 Buck 电路为例,首先基于 EMI 模型,分析其噪声源的频谱,并以此介绍,在芯片设计中,我们如何有针对性地优化 EMI 噪声。查看更多 EMI 干货点击下载《EMI 噪声源的分析与优化方法》
背景在电源管理芯片、隔离芯片等模拟集成电路中,很多电路元件之间(如变压器、功率管等)以及导线上都会不断地产生各种电流电压的变化(即dv/dt 节点和高 dI/dt 环路),以及受高频寄生参数的影响,这些元件通过电磁感应效应不断地产生各种电磁波,经电源线传导或形成天线效应对外辐射,影响到正常的电路功能,导致设备性能下降、通讯中断或故障,甚至对周围其它敏感电子设备正常工作造成严重干扰,重则会引发事故...
作者:意法半导体意大利Catania公司Sebastiano Grasso, Leonardo Agatino Miccoli, Giusy Gambino, Filippo Scrimizzi,随着汽车市场不断发展,车企对自动化、安全性和功率优化的需求日益增长。在这种背景下,直流电机在车身应用中发挥着重要作用。在油车和电动车门锁、车窗升降、油液泵、方向盘调节、...
功率密度是汽车车载充电器和服务器电源等高度受限系统环境中的主要指标。务必要减小电磁干扰 (EMI) 滤波器元件的体积,从而确保解决方案能够满足严苛的外形尺寸要求。鉴于接触电流安全要求,用于上述和其他高密度应用的共模 (CM) 滤波器通常会限制总 Y 电容大小,因此需要大尺寸共模扼流圈来实现目标转角频率或滤波器衰减特性。这导致了权衡后的无源滤波器设计采用笨重且昂贵的共模扼流圈,...
工程师可以设计更小、更轻量和更经济适用的解决方案,同时优化系统性能、效率和可靠性德州仪器 (TI)(纳斯达克股票代码:TXN)今日宣布推出业内先进的独立式有源电磁干扰 (EMI) 滤波器集成电路 (IC),能够帮助工程师实施更小、更轻量的 EMI 滤波器,从而以更低的系统成本增强系统功能,同时满足 EMI 监管标准。随着电气系统变得愈发密集,以及互连程度的提高,缓解 EMI...
作者:ADI公司   Gengyao Li,应用工程师  |  Dongwon Kwon,设计工程师  | Keith Szolusha,应用总监  问题: 如何抑制来自开关电源的复杂的FM频段传导辐射? 答案:...
本白皮书分析了开关模式电源中的 EMI,并提供了一些可帮助设计人员快速且轻松地通过业界通用 EMI 测试的技术示例。
作者:Orlando Murray 从事低电磁干扰(EMI)应用的设计工程师在进行设计时通常面临着两大挑战:即如何在降低设计中电磁干扰的同时,缩小方案的体积。前端无源滤波可减少开关电源产生的传导性EMI,从而确保符合传导性EMI 标准,但这种方法可能与增加低EMI 设计的功率密度的要求相矛盾,特别是考虑到更高的开关速度对整体EMI 信号的不利影响。这些无源滤波器往往体积庞大,...
作者:ADI公司  Tony Armstrong 背景知识 ADAS是高级驾驶员辅助系统的英文缩写,它在当今许多新型汽车和卡车中很常见。此类系统通常有助于安全驾驶;当检测到周围物体(例如不遵守交通规则的行人、骑车人,甚至有其他车辆位于不安全的行驶轨迹上)构成风险时,系统可以向驾驶员提供警报!此外,这些系统通常提供自适应巡航控制、盲点检测、车道偏离警告、...
电源设计有时候就像是在“走钢丝”,需要在效率、功率密度、系统体积、EMI、系统成本等各种因素之间做取舍,根据实际应用要求达到最佳的平衡状态。而在需要考虑的诸多因素中,电磁干扰(EMI)是绝对不容忽视的一个,也是最令人头疼的一个。 电源设计中令人烦恼的EMI 大家知道,由于在效率、集成度、灵活性上的优势,今天的电源设计中,开关稳压器的使用越来越普遍,但是噪声大、...
PCB中的安装孔是电子设计中的重要元素,每个PCB设计师都会去了解PCB安装孔的用途以及基本设计。并且,当安装孔与地面连接时,可以节省安装后的一些不必要的麻烦。 如何使用PCB孔来减少EMI? 顾名思义,PCB安装孔有助于将PCB固定到外壳上。不过这是它的物理机械用途,此外,在电磁功能方面,PCB安装孔还可用于降低电磁干扰(EMI)。 对EMI敏感的PCB通常放置在金属外壳中。...
开关电源PCB排版是开发电源产品中的一个重要过程。许多情况下,一个在纸上设计得非常完美的电源可能在初次调试时无法正常工作,原因是该电源的PCB排版存在着许多问题。 引言 为了适应电子产品飞快的更新换代节奏,产品设计工程师更倾向于选择在市场上很容易采购到的AC/DC适配器,并把多组直流电源直接安装在系统的线路板上。由于开关电源产生的电磁干扰会影响到其电子产品的正常工作,...
噪声和辐射是电子工程师所研究的主要对象,也就是我们口中所说EMI的电磁屏蔽,究竟EMI屏蔽背后隐藏这怎样的真面目? 干扰辐射的来源 麦克斯韦方程显示,每当电流经流导体时,都会产生磁场,而磁场将会产生电场。电场和磁场的辐射特性被称之为辐射发射。这些辐射发射将会在电路或整个印刷电路板(PCB)中引发一些问题。在理想电路之中,电路本身发射的信号只包括电流和电压,而在现实世界中,...
下文是硬件工程师在PCB设计早期容易忽略,却很有用的几个EMI设计指南,这些指南也在一些权威书刊中常常被提到。 设计指南1 :最小化电源和高频信号的电流环路面积 在设计阶段,首先我们需要知道两个要点: 1.信号电流总是回到源端(即电流路径总是以环路的形式存在) 。 设计指南2:保持信号返回平面的完整...
近日,德国莱茵TUV大中华区(以下简称“TUV莱茵”)深圳物联网技术评估中心电磁兼容(EMC)实验室通过了HDMI协会技术专家的远程视频审核,获得正式授权提供HDMI®3类线缆组件电磁干扰(EMI)测试服务,是中国大陆地区目前仅有的两家授权实验室之一。 HDMI是一种广泛应用于音视频及IT设备的数据传输技术规范,为适应多媒体技术的快速发展,HDMI版本不断更新。...
系统设计团队可以快速准确地仿真大型及复杂超大规模、汽车、移动与航天系统 2020年10月14日——楷登电子(美国 Cadence 公司,NASDAQ:CDNS)今日发布Cadence® Clarity™ 3D瞬态求解器,进一步扩展了其系统分析产品线。该产品是一款系统级仿真解决方案,将电磁干扰(EMI)设计的仿真速度较传统3D场求解器提升高达10倍,...
作者: Mark Patrick 设计电源是一件复杂的事情。如今,电能的来源多种多样,我们也越来越不能忽视对这些宝贵能源进行有效的管理。线路供电、太阳能供电、电池供电、以太网供电以及能量收集技术,都是我们可以利用的电能来源。受电负载不仅提出了必要的电压和电流标准,其所采用的半导体也变得越来越敏感,为此电源就要满足特定的规格,其要求不仅限于严格的纹波容限,...
电磁兼容试验中的重要内容就是骚扰发射试验。因此,控制骚扰发射是一项重要的设计内容。为了控制骚扰发射,首先要找到骚扰源,然后采取措施消除它,或者截断它发射骚扰能量的路径。 EMI骚扰源有啥特征呢? 以往广泛流传的是:高电压,大电流就是骚扰源。这种说法其实很片面。单纯的一个很高的电压,或者一个很大的电流,并不一定会对其它设备产生干扰。 产生干扰的重要条件是:...
解决EMI问题的办法很多,现代的EMI抑制方法包括:利用EMI抑制涂层、选用合适的EMI抑制零配件和EMI仿真设计等。本文从最基本的PCB布板出发,讨论PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技巧。 电源汇流排 在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容,可使IC输出电压的跳变来得更快。然而,问题并非到此为止。由于电容呈有限频率响应的特性,...
磁珠和电感在解决EMI和EMC方面的作用有什么区别,各有什么特点,是不是使用磁珠的效果会更好一点呢? 磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号,象一些RF电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDRSDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路,中低频的滤波电路等,...
有限且不断缩小的电路板空间、紧张的设计周期以及严格的电磁干扰(EMI)规范(例如CISPR 32和CISPR 25)这些限制因素,都导致获得具有高效率和良好热性能电源的难度很大。在整个设计周期中,电源设计通常基本处于设计过程的最后阶段,设计人员需要努力将复杂的电源挤进更紧凑的空间,这使问题变得更加复杂,非常令人沮丧。为了按时完成设计,只能在性能方面做些让步,把问题丢给测试和验证环节去处理。简单、...
电磁干扰是电子电路设计过程中最常见的问题,设计师们一直在寻找能够完全消除或降低电磁干扰,也就是EMI的方法。但想要完全的消除EMI的干扰,首先需要的就是了解EMI是什么,它的传播过程是怎样的,本文就将对EMI的传播过程进行一个大致的介绍。 EMI是电磁干扰的统称,但实际上电磁干扰分为两种,一种是传导干扰,另一种是辐射干扰。传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,...
电子技术的发展变化必然给板级设计带来许多新问题和新挑战。首先,由于高密度引脚及引脚尺寸日趋物理极限,导致低的布通率;其次,由于系统时钟频率的提高,引起的时序及信号完整性问题;第三,工程师希望能在PC平台上用更好的工具完成复杂的高性能的设计。由此,我们不难看出,PCB板设计有以下三种趋势:-高速数字电路(即高时钟频率及快速边沿速率)的设计成为主流。 ——...
1、引言 电磁干扰EMI中电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰称为传导干扰。传导干扰给不少电子工程师带来困惑,如何解决传导干扰?找对方法,你会发现,传导干扰其实很容易解决,只要增加电源输入电路中EMC滤波器的阶数,并适当调整每阶滤波器的参数,基本上都能满足要求。 2、对策一 对策一:尽量减少每个回路的有效面积 图1...
在当今这个竞争激烈的时代,产品设计人员面临的挑战是:不仅要紧跟同行步伐,而且要保持领先群雄的地位。这就对那些欲借助差异化产品进行创新的系统设计人员提出了更高的要求。 创新的一种重要方法是使用高密度设计。为推出占位面积更小的解决方案,电源系统设计人员现在正集中研究功率密度(一个功率转换器电路每单位面积或体积的输出功率)的问题。 高密度直流/直流(dcdc)转换器印刷电路板(pcb)...
电磁干扰(EMI)始终对汽车电源终端设备构成挑战。随着轻度混合动力电动汽车(MHEV)解决方案的兴起,EMI变得更具挑战性,因为系统中的许多电子电路的电池电压从12 V变为48 V。 大多数设计汽车电路的工程师都了解如何通过滤波器设计、布局指南和管理功能(如扩频、倒装芯片封装等)来降低EMI。但是,有一些鲜为人知的提示可以显著改善降压转换器(和其他拓扑结构)中的EMI,且无需重新设计电路板...
作者:庄苏巧、官庚 电磁干扰(EMI)是系统上的电磁噪声的辐射或感应。与大多数电磁电路组件一样,电机是EMI的常见来源。它们是潜在的噪声源,可以产生共模电流。EMI可能导致性能下降,数据损坏,或者如果足够强可能导致系统完全失效。而电机就是主要的干扰源之一,在电机工作的情况下,存在辐射和传导发射问题,干扰源分别来自磁源和电源。 1、有刷电机的工作原理...
电磁干扰(EMI)已经成为我们生活的一部分,要不要处理呢?许多人认为,电子解决方案的广泛应用是一件好事,因为它给我们的生活带来舒适、安全的享受,并把医疗服务带到我们的身边。但是,这些解决方案同时也产生了具有电子危害的EMI信号。 EMI信号的源头各种各样,其中包括我们身边常见的一些电子设备。小汽车、卡车和重型车辆本身就是EMI信号的产生器。问题在于,这些EMI源与敏感电子电路位于同—车辆内...
一、问题描述: 某行车记录仪,测试的时候要加一个外接适配器,在机器上电运行测试时发现超标,具体频点是84MHZ、144MH、168MHZ,需要分析其辐射超标产生的原因,并给出相应的对策。辐射测试数据如下: 二、辐射源头分析: 该产品只有一块PCB,其上有一个12MHZ的晶体。其中超标频点恰好都是12MHZ的倍频,而分析该机器容易EMI辐射超标的屏和摄像头,发现LCD-...
削弱电磁干扰 (EMI) 是所有电子系统中存在的问题。许多规范将电磁兼容性 (EMC) 与适应规定屏蔽下干扰功率谱级的能力相关联,恰恰证明了这一点。尤其是高频开关 DC/DC 转换器,开关换向过程中存在的高转换率电压和电流可能在稳压器自身(EMI 源)以及附近的敏感电路(受 EMI 干扰的设备)中产生严重的传导和辐射干扰。本系列文章的第 5 部分和第6部分回顾了多种适用于非隔离稳压器设计的...
近来,业界对于隔离式 DC-DC 稳压器中高频变压器的性能要求愈发严苛,尤其是在抗电磁干扰 (EMI) 方面。在本系列文章的第 7 部分中,我们详细探讨了隔离式反激稳压器中共模 (CM) 噪声的主要来源和传播路径。 高瞬态电压 (dv/dt) 开关节点是共模噪声的主要来源,而变压器的绕组间分布电容则是共模噪声的主要耦合路径。在第 7 部分中,我们在简单方便的双电容变压器模型基础上,...
作者:徐权、王俊文 刚入EMC坑的很多小伙伴,在面对EMC问题,很多时候应该都会觉的无从下手,或者毫无头绪。至此,为何不反过来从测试得出的数据进行推测分析,下面就列举几个常见的EMI辐射问题分析思路。 一、有规律的单支信号 有规律的单支信号,大部分都是时钟信号。因为时钟是一个稳定的单一频率信号,所以在频率上呈现为一根根的单支,且DB也不会太低,大多数时钟超标的同时,...
作者:Timothy Hegarty 本系列文章的第 5 和第 6 部分介绍有助于抑制非隔离 DC-DC 稳压器电路传导和辐射电磁干扰 (EMI) 的实用指南和示例。当然,如果不考虑电隔离设计,DC-DC 电源 EMI 的任何处理方式都不全面,因为在这些电路中,电源变压器的 EMI 性能对于整体 EMI 性能至关重要。 特别是,了解变压器绕组间电容对共模 (CM)...
简介 本系列文章的第 1 部分至第 5 部分中,介绍了抑制传导和辐射电磁干扰 (EMI) 的实用指南和示例,尤其是针对采用单片集成功率 MOSFET 的 DC/DC 转换器解决方案进行了详细介绍。在此基础上,本文继续探讨使用控制器驱动分立式高、低侧功率 MOSFET 对的 DC/DC 稳压器电路适用的 EMI 的抑制技术。使用控制器(例如图 1 所示同步降压稳压器电路中的控制器)...
简介 本系列文章的第 1 部分至第 4 部分详细介绍了开关电源稳压器引起的传导发射和辐射发射,包括噪声产生机制、测量要求、频率范围、适用的测试限值、传播模式和寄生效应。在第5部分中,我将基于这一理论基础介绍抑制电磁干扰 (EMI) 的实用电路技术。 一般来说,电路原理图和印刷电路板 (PCB) 对于实现出色的 EMI 性能至关重要。第 3 部分重点强调通过谨慎的元器件选型和 PCB...
简介 这篇系列文章的第 4 部分针对电源转换器(特别是工业和汽车领域使用的电源转换器)在开关时产生的辐射排放阐述了一些观点。 辐射电磁干扰 (EMI) 是一种在特定环境中动态出现的问题,与电源转换器内部的寄生效应、电路布局和元器件排布及其在运行时所处的整体系统相关。因此,从设计工程师的角度出发,辐射 EMI 的问题通常更具挑战性,复杂度更高,在系统主板使用多个 DC/DC...
DC/DC转换器中半导体器件的高频开关特性是主要的传导和辐射发射源。本文章系列的第2部分回顾了DC/DC 转换器的差模(DM)和共模(CM)传导噪声干扰。在电磁干扰(EMI)测试期间,如果将总噪声测量结果细分为DM 和CM噪声分量,可以确定DM和CM两种噪声各自所占的比例,从而简化 EMI 滤波器的设计流程。高频下的传导发射主要由 CM 噪声产生,该噪声的传导回路面积较大,...
简介 高开关频率是在电源转换技术发展过程中促进尺寸减小的主要因素。为了符合相关法规,通常需要采用电磁干扰 (EMI) 滤波器,而该滤波器通常在系统总体尺寸和体积中占据很大一部分,因此了解高频转换器的 EMI 特性至关重要。 在本系列文章的第 2 部分,您将了解差模 (DM) 和共模 (CM) 传导发射噪声分量的噪声源和传播路径,从而深入了解 DC/DC 转换器的传导 EMI 特性。...
EMI、EMS和EMC的定义区别: EMI全称Electromagnetic Interference,即电磁干扰,指电子设备在自身工作过程中产生的电磁波,对外发射并对设备其它部分或外部其它设备造成干扰。 EMS全称Electromagnetic Susceptibility,即电磁敏感度,指电子设备受电磁干扰的敏感程度。 EMC全称Electromagnetic...
简介 多数电源应用必须减少电磁干扰(EMI)以满足相关要求,系统设计人员必须尝试各种方法来减少传导和辐射发射。 电磁兼容性(EMC)标准的合规性(例如,针对多媒体设备的CISPR 32,针对汽车应用的CISPR 25)是一项非常重要的任务,与产品开发成本和上市时间息息相关。 对于DC/DC转换器而言,虽然采用开关更快的电源器件可以提升开关频率并缩小尺寸,...
作者:David Maliniak 当前的电路和系统使用1.2V甚至更低的供电电压运行,即使电压的微小变化也会产生误码、抖动、错误切换以及与瞬态相关的问题,让我们难以解决。 配电网(PDN)的噪声测量已经成为调试和排查系统设计问题的焦点,但是,确定PDN完整性的过程并非没有“陷阱”。在本文中,我们将介绍PDN测量和探测中导致错误测试结果的一些挑战,以及如何克服它们。...
一、为什么灌胶?对胶的要求怎样? 这说起来简单,有可能是客户要求灌胶,有可能是看到别人在灌胶也在找胶灌。肯定的说,灌封胶主要有以下几大目的和要求: 1、防水性。灌封胶将整个产品电气部份严密的包裹起来,与外界完全隔绝。水、水气和酸碱盐都挨不到电路元件,从而提高防水防潮防腐蚀能力。所以选的胶要流动性好,流动性不好就不能深层渗透完全密封;然后就是要具备粘结力,...
在上一篇文章“工业4.0:听不到的噪声可能是最大的问题(一)”中,我们介绍了工业4.0中EMC的影响和EMC标准。在本文中,我们将对如何缓解EMC问题进行详细介绍。 缓解EMC问题的设计 要使设计拥有良好的抗EMC干扰性能,需要一个关注工厂级(如接地和配电)乃至各集成电路性能的多层次方法。实际上有很多IIoT设备需要改造,这就进一步加剧了工作难度,所以即便能够完成整体改造(...
图1:物联网工厂是新旧技术的融合地,而对于低功耗无线设备而言,它还是电磁噪声重灾区(图片来源:Texas Instruments) 众所周知,车间是一个非常嘈杂的地方:噪声性听力衰减是常见的职业病之一。但受噪声影响的不光是车间工作人员,传感器和通信系统也会受到电子噪声的影响。随着工业物联网(IIoT,也称工业4.0)时代的来临,这种情况会越来越常见。 为什么电子“听力衰减”...
毫无疑问,电源调节、传输和功耗都是日益重要的话题。人们期望智能产品功能日趋多样、性能更强大和外观更加酷炫。但是,所有电子产品都离不开电源,而且随着功能的丰富,业界看到了关注电源相关问题的重要意义。展望2019年最受广泛关注的三大问题是:密度、EMI和隔离(信号和电源)。 实现更高的密度:缩小电源管理所占的空间 由于半导体工艺技术和芯片功耗技术的进步,芯片上可以集成工作功能和晶体管,...
作为工作于开关状态的能量转换装置,开关电源的电压、电流变化率很高,产生的干扰强度较大;干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器,相对于数字电路干扰源的位置较为清楚;开关频率不高(从几十KHz和几MHz),主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰;而印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布线,随意性更大,这样PCB分布参数提取难度加大,同时近场干扰估算也更困难。 1MHz以内...
ESD静电防范常见问题及解决方案静电是人们非常熟悉的一种自然现象。静电的许多功能已经应用到军工或民用产品中,如静电除尘、静电喷涂、静电分离、静电复印等。然而,静电放电 ESD(Electro-Static Discharge)却又成为电子产品和设备的一种危害,造成电子产品和设备的功能紊乱甚至部件损坏。 现代半导体器件的规模越来越大,工作电压越来越低,...
电磁干扰EMI中电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰称为传导干扰。传导干扰给不少电子工程师带来困惑,如何解决传导干扰?找对方法,你会发现,传导干扰其实很容易解决,只要增加电源输入电路中EMC滤波器的节数,并适当调整每节滤波器的参数,基本上都能满足要求,第七届电路保护与电磁兼容研讨会主办方总结八大对策,以解决对付传导干扰难题。 对策一:尽量减少每个回路的有效面积...
Y电容,是我们开关电源工程师每天都要接触到的一个非常关键的元器件,它对EMI的贡献是相当的大的,但是它是一个较难把控的元器件,原理上并没有那么直观易懂,在EMI传播路径中需要联系到很多的寄生参数才能够去分析。 我们都知道开关电源变压器的原副边都跨接了一个Y电容,很多时候这个Y电容必须要,没了它EMI就过不了。此Y电容的摆放位有多种方法,到底怎么接效果才是最好的? 在做EMI实验时,...