ltqdxl的博客

在整个测量频率范围内，对于不同建筑物、不同插座从交流电源系统的墙面插座看进去的阻抗有很大的变化。这种负载阻抗的变化影响到从电源线传导出去的噪声电流的大小。为了保证测试场地之间的一致性，各试验场地从产品交流或者直流的电源线看进去的阻抗必须是稳定的。我们还要解决测试环境电源输入的阻抗一致性的问题：在整个传导发射测量频率范围内，给产品电源线提供一个稳定的阻抗。我们需要有办法，来实现：隔离被测设备以外的传导发射而仅测量被测产品的传导发射。我们希望只测试到待测产品传导出来的干扰，能够不测试到电源输入本身上面的干扰。

参考原文：《某车载影音产品BCI问题整改案例》

共模干扰的形成需要两个因素，一个是驱动源，一个是等效天线，通过线束形成共模干扰是典型的存在，为了降低共模干扰，可以参考以下公式：E正比于f，I，L，反比于干扰距离R，可见如果干扰是由线束产生的，那么我们如果减小线束的长度，应该可以降低RE辐射问题，对待CE问题，除了降低频率，减小驱动电流，降低线束长度外，也可以增加差模滤波电容，增加共模电感，磁珠等方式。本次内容主要谈论共模耦合，EMC中数量可观且极为棘手的问题大都由共模引起，近端时间一直在研究共模问题，有一点心得，跟大家一起分享。

注意：按照文档描述，从下面两张图片可以看出470MHz和940MHz(二次谐波)左右，这两个频点的功率非常高，可能该产品是一款无线产品，对于主频–有意辐射频率来说是有豁免权的，所以只需要注意200MHz之前的频段，由于频谱超标带宽较宽，可以肯定非时钟、晶振辐射超标引起，几乎肯定辐射源在电源了，不过最后的结果，电源部分虽然PASS了，但是后面又引起了其他的频点超标，不知道为什么也能够PASS，可能不关心200MHz之后的频点，这里不太清楚，大家主要看电源部分辐射超标的整改方法即可。以下是文档部分截图。

本文以高压伺服驱动器和变频器类产品为例，对常用端口滤波拓扑方案进行总结，后续根据不同的应用场景可进行适当删减，希望对大家有帮助。

结论：解决EMC的三大法宝为：屏蔽、接地和滤波。

图2显示了一个不带滤波器的输入引线噪声，包括正向噪声和负向噪声，并标注了这些噪声的峰值水平和平均水平。虽然有了这个屏蔽罩，但一些辐射噪声仍然可以绕过EMI滤波器并耦合到PCB上的电源线，这将会导致比图8更差的噪声特性。有趣的是，图4，图8和图9中（相同的布局布线）高频带的噪声特性几乎相同。因此，为了最大限度地提高滤波器的性能，需要移除滤波器周围所有的覆铜，如图6左侧的布线。结论：通常，DM滤波器主要用于滤除小于30MHz的噪声（DM噪声），CM滤波器主要用于滤除30MHz至100MHz的噪声（CM噪声）。

本文主要就接地环路对传导骚扰测试的影响进行简要举例分析，为我们以后的测试方法提供参考。

声明：案例来自于“深圳市恒创技术有限公司”。转载的目的仅为了知识的传播和学术交流。如有侵权，请联系删除。评论：此案例应该指出PCB板与金属外壳的连接方式（是否连接，怎么连接）。

这是因为，如果没有这个电阻，电路板内有静电的时候，与大地连接的0.1uF的电容是隔断了与外壳大地的连接，也就是悬空的。外壳地如果不稳定或者有静电之类的，如果与电路板地直接连接，就会打坏电路板芯片，加入电容，就能把低频高压，静电之类的隔离起来，保护电路板。外壳是金属的，中间是一个螺丝孔，也就是跟大地连接起来了。这里通过一个1M的电阻跟一个0.1uF的电容并联，跟电路板的地连接在一起，这样有什么好处呢？1M的电阻这么大，如果外面有静电，高压之类的，也能有效降低电流，不会对电路内的芯片造成损坏。

对于电容，我们不得不提的是电容的寄生电感的问题，因为寄生电感的存在，进而出现了电容自谐振频率的现象，当使用频率超出了谐振频率时，我们是尽量不选择该频段的电容，厂家为了解决该问题，又改造了工艺，出现了三端电容，三端电容本文不做过多介绍，有兴趣的可以参考网上资料，本文重点讨论因为电容寄生电感的存在导致RE辐射超标的问题。③磁耦合型，个人总结对待共模路径问题，可以从增加共模电感，降低回流阻抗，避免将屏蔽罩/散热片不接地使用，干扰信号路径走在板子边缘，降低耦合电容等方面考虑；

当电感越大时，纹波越小，由于设计图纸时负载是按照2A计算，按照负载电流的25%来计算纹波，电感可以选择470nH，但是实际的工作电流是0.7A左右，选择470nH的电感，可能会引起电源工作在DCM模式。看到这里，可能很多人就会认为主机的开关电源就是引起超标的主要因素，其实不然，第一次去除干扰源1，没有明显降低，在去除干扰源1的基础上，去除干扰源2后，超标明显降低了，只能说明干扰源2相对剩下的干扰源是数量级最大的，因为EMC测试的单位是db，并不是简单的十进制数相加减，具体的分析我会在下一篇文章中解答。

电源产品在做验证时，经常会遭遇到电磁干扰(EMI)的问题，有时处理起来需花费非常多的时间，许多工程师在对策电磁干扰时也是经验重于理论，知道哪个频段要对策那些组件，但对于理论上的分析却很欠缺。笔者从事开关电源设计多年，希望能藉由之前对策的经验与相关理论基础做个整理，让目前正从事或未来想从事开关电源设计的人员对电磁干扰防制技术能有初步的认识。开关电源的电磁干扰测试可分为传导测试与辐射测试，一般开关电源的传导测试频段是指150K300MHz，300MHz之后的频段一般皆不是电源所产生，因此大都可以给予忽略。

从整改后的最终测试结果可以看出，本次整改效果非常显著。与最初的测试结果相比，无论是在低频段还是高频段，DC端口的噪声均有显著下降，某些频点噪声甚至下降30dBuV以上。系统的接地设计对于改善系统的电磁兼容水平有重要的作用，这在本例中得到了充分地体现。通过本次案例，总结如下两点经验，供其它产品出现类似问题时参考和借鉴。1）电磁骚扰问题的发生，必然存在骚扰源和耦合途径，解决此问题，首先必须要分析确定哪个是骚扰源？

上面的案例分析和解决过程，总结出了以下几点经验：（1）PCB 设计时注意地平面的完整性，同时尽量避免设计成狭长形状；（2）TVS 结电容对时钟信号产生的高频谐波电流可能形成通路，在设计时需要注意它的接地；《某单板TVS接地不当造成辐射骚扰超标问题分析》

32种标准电路-EMC防护规范

包括电气间隙（空间距离），爬电距离（沿面距离）和绝缘穿透距离。1、电气间隙：两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离。2、爬电距离：两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离。1、爬电距离：输入电压50V-250V时，保险丝前L—N≥2.5mm，输入电压250V-500V时，保险丝前L—N≥5.0mm；电气间隙：输入电压50V-250V时，保险丝前L—N≥1.7mm，输入电压250V-500V时，保险丝前L—N≥3.0mm；保险丝之后可不做要求，但尽量保持一定距离以

电磁兼容性，是指设备在其电磁环境中符合要求运行并且不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。a、设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；b、设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度；电磁兼容设计解决越后解决，所花的成本就越高a、电磁骚扰源：任何形式的自然或电能装置所发射的电磁能量，能使共享同一环境的人或其他生物受到伤害，或使其他设备、分系统或系统发生电磁危害，导致性能降低或失效，即称为电磁骚扰源；b、耦合途径：即传输电磁骚扰的通路或媒介c、敏感设备：是指当受到电磁

爬电距离：沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间的最短路径。电气间隙：在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。即在保证电气性能稳定和安全的情况下，通过空气能实现绝缘的最短距离。

不管什么电子产品，EMC始终是其需要面对的问题，EMC全拼是Electromagnetic Compatibility即电磁兼容性，EMC分为EMS（electromagnetic susceptibility）电磁抗扰度和EMI（ Electromagnetic interference）电磁干扰两部分，一个是评估产品自身稳定性的，另一个是评估产品对外噪声水平的，都是产品质量的重要指标。

如果干扰曲线后面很好，就减小Y电容，看一下布板是否有问题，或者就在前面加磁环。20、对于π型滤波电路有一个BUCk电容躺倒放在PCB上且靠近变压器此电容对传导150kHz-2MHz的L通道有干扰，改良方法是将此电容用铜泊包起来屏蔽接到地，或者用一块小的PCB将此电容与变压器和PCB隔开。21、对于π型滤波电路有一个BUCk电容躺倒放在PCB上且靠近变压器此电容对传导150kHz-2MHz的L通道有干扰，改良方法是将此电容用一个1uF/400V或者说0.1uF/400V电容代替， 将另外一个电容加大。

图2显示了一个不带滤波器的输入引线噪声，包括正向噪声和负向噪声，并标注了这些噪声的峰值水平和平均水平。虽然有了这个屏蔽罩，但一些辐射噪声仍然可以绕过EMI滤波器并耦合到PCB上的电源线，这将会导致比图8更差的噪声特性。有趣的是，图4，图8和图9中（相同的布局布线）高频带的噪声特性几乎相同。因此，为了最大限度地提高滤波器的性能，需要移除滤波器周围所有的覆铜，如图6左侧的布线。通常，DM滤波器主要用于滤除小于30MHz的噪声（DM噪声），CM滤波器主要用于滤除30MHz至100MHz的噪声（CM噪声）。...

磁珠(Ferritebead)的等效电路是一个DCR电阻串联一个电感并联一个电容和一个电阻。DCR是一个恒定值，但后面三个元件都是频率的函数，也就是说它们的感抗，容抗和阻抗会随着频率的变化而变化，当然它们阻值，感值和容值都非常小。从等效电路中可以看到，当频率低于fL(LC谐振频率)时，磁珠呈现电感特性;当频率等于fL时，磁珠是一个纯电阻，此时磁珠的阻抗(impedance)最大;当频率高于谐振频率点fL时，磁珠则呈现电容特性。EMI选用磁珠的原则就是磁珠的阻抗在EMI噪声频率处最大。...

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，一种是传到干扰，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，互相产生干扰。进一步细分，传导干扰又分共模干扰和差模干扰。...

解决电路设计中EMI传导干扰是许多电子工程师所面临的难题之一，因此该如何解决传导干扰？本文给出了解决EMI传导干扰的八大方法，希望通过这八大方法能够帮助工程师们解决传导干扰难题，做好电路设计。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。该如何解决传导干扰？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，下面讲解的八大对策，以解决对付传导干扰难题。...

《五种常见电路保护器件简介》

浪涌也叫突波，顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲，。可能引起浪涌的原因有：重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量，以保护连接设备免于受损。浪涌产生的时间非常短，大概在微微秒级。浪涌出现时，电压电流的幅值超过正常值的两倍以上。由于输入滤波电容迅速充电，所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。电源应该限制AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器件能承受的浪涌水平。反复开关环路，AC输入电压不应损坏电

浪涌(surge)也叫突波、瞬变(voltagetransient)，是电路短路、电源切换或大型发动机开关机引起的电流瞬间超出稳定值峰值的突发现象，一般指发生在几百万分之一秒时间内的一种尖峰脉冲，通常包括浪涌电压和浪涌电流。浪涌的危害性非常大，可使电路瞬间烧坏，而浪涌保护就是利用线性元器件对高频(浪涌)的敏感设计的保护电路，简单而常用的是并联大小电容和串联电感。对于商用设备，一般通过含有浪涌阻绝装置的产品吸收突发的尖峰能量，保护连接设备免受浪涌损害。在电路设计中，一般遵循“多级防护、逐级削减”的原则，组合

1、RE：辐射发射(RE)（100k～2.7G)Radiated Emission ：辐射骚扰测试2、CE：传导干扰CE（conduction emission）（150kHz～108MHz）：传导骚扰测试3、RS：辐射抗扰：射频电磁场辐射抗扰度测试4、CS：传导抗干扰：射频场感应的传导骚扰抗扰度测试5、EFT：瞬态脉冲干扰：电快速瞬变脉冲群抗扰度测试6、DIP：电压跌落：电压暂降，短时中断和电压变化抗扰度测试7、ESD：静电：静电抗扰度测试8、Surge：浪涌：抗扰度浪涌（冲击）抗扰度测试关于RE和RSE

图1 RS485接口防雷电路接口电路设计概述：RS485用于设备与计算机或其它设备之间通讯，在产品应用中其走线多与电源、功率信号等混合在一起，存在ＥＭＣ隐患。本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计，从设计层次解决EMC问题。L1为共模电感，共模电感能够对衰减共模干扰，对单板内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，同时也能减小通过429信号线对外的辐射，共模电感阻抗选择范围为120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz；C1、C

要回答这个问题，如果从共模辐射和差模辐射的发射模型公式可以明显看出，共模辐射能量强的多，但是，这还不足以让我们对“为什么共模电流是EMI的主要原因”这个问题有更深刻的认识，因为这只是从最终能量来看。简洁的模型并不能体现实际情况中的差共模电流的实际辐射情况，我们没有看到共模电流是怎么来的以及共模电流为什么更容易辐射出去，所以严格来说并没有回答上述问题。以下内容是基于小编对共模电流有一个重新认识，即“共模电流是电路中除了我们所希望的路径流动的电流之外的其他任何电流（难以控制的电流）”。首先，什么是差模电流

在本公众号第一篇，我们就讲到了EMC与SI之间的关系，并提到了EMC滤波器的基本原理以及EMC接收机的基本原理。今天我们将继续讨论辐射发射整改的理论模型与整改方法，深入阐述理论与实践相辅相成。开篇之前，我们先摆个模型，导体中的电流以及回流会一句频率大小而进行不同的分布，请看下图：从上图中我们看出，低频满地跑，因此如果我们需要屏蔽，那么就要屏蔽很宽的面积，将回流区域都覆盖，高频的回流区域非常小，因此需要控制的区域就非常小。试想，假如在高频回流的地方（GND或者VDD）平面引一个长长的地线出来，并且PCB平面对

差模干扰：存在于L-N线之间，电流从L进入，流过整流二极管正极，再流经负载，通过热地，到整流二极管，再回到N，在这条通路上，有高速开关的大功率器件，有反向恢复时间极短的二极管，这些器件产生的高频干扰，都会从整条回路流过，从而被接收机检测到，导致传导超标。共模干扰：共模干扰是因为大地与设备电缆之间存在寄生电容,高频干扰噪声会通过该寄生电容，在大地与电缆之间产生共模电流，从而导致共模干扰。下图为差模干扰引起的传导FALL数据，该测试数据前端超标，为差模干扰引起：下图为开关电源EMI原理部分：图中CX20

EMC风险评估时，风险要素根据风险评估依据进行分析、赋值的过程叫风险分析。设备EMC风险评估中存在19个风险要素。针对这19个风险要素，形成19个风险分析项目。风险分析的第二项是“电缆屏蔽 Cable shielding, CS分析”。-电缆屏蔽：Cable shielding, CS屏蔽电缆的屏蔽效能或屏蔽层的搭接,GB/T38659.1 2020中定义的风险要素B；；该项目的基础信息如下：屏蔽电缆的存在将导致本来要流入信号线的干扰电流转移至屏蔽层上，电缆屏蔽会降低流入电缆及PCB上的共模干扰电流。同时，

EMC风险评估时，风险要素根据风险评估依据进行分析、赋值的过程叫风险分析。设备EMC风险评估中存在19个风险要素。针对这19个风险要素，形成19个风险分析项目。风险分析的第一项是“连接器位置（CP）分析”。CP： Connector position, 连接器位置是指电缆连接器在电路板中的相对位置,GB/T38659.1 2020中定义的风险要素A；该项目的基础信息如下：电缆与连接器在产品中的位置是决定共模电流的流向和路径的一个因素，在产品设计时，就可以考虑共模电流的路径、敏感电路、骚扰源及连接器电缆四者

产品EMC问题逻辑思维导图：—抗干扰测试是试图向PCB注入共模电流，当共模电流流过PCB时，转化为差模电压与正常工作电平叠加，形成干扰—EMI测试是因为PCB中的差模正常工作信号在传输时，由于寄生参数转化为共模电流，当流向等效发射天线或LISN时，引起EMI测试值！文章来源于网络，参考文章：《产品EMC问题逻辑思维导图，一图揭示EMC问题全过程》...

电缆屏蔽层与设备金属外壳等接地点之间连接时，将屏蔽层与被屏蔽的中心导体分开，使得中心导体有一段露出屏蔽层，并且屏蔽层被扭绞成一个辫子形状的粗导线后再进行连接，形成猪尾巴状的粗导线，这种连接方法会降低屏蔽电缆的屏蔽效能，这个影响就叫猪尾巴 （pigtail）效应。当电缆不存在屏蔽层时，若电缆上流过共模电流，电流的周边产生磁场，共模电流（图2中Icm）通过寄生电容到达参考地，寄生电容中流过电流的前提是两端有可变电压。在这个可变电压的驱使下，电缆与参考接地板之间引起了可变的电场,于是就产生了EMI辐射。当电缆出

穿堂风也叫过堂风，是气象学中一种空气流动的现象，简单来说就是由于风压，流动于建筑物内部空间的风。当然，这种现象是存在一定危害的。穿堂风通常产生于建筑物间隙、高墙间隙、门窗相对的房间或相似的通道中，由于在空气流通的两侧大气温度不同，气压导致空气快速流动，又由于建筑物等阻挡，间隙、门窗、走廊等提供流通通道使大气快速通过。这种效应也会出现在产品中，当产品的某一端口受到外部的共模电压时，就会形成一种电流趋势流向产品内部。如下图所示，假设两根电缆分别位于电路板的两端，于是共模电流I犹如穿堂风顺势流过PCB板,通常

（1）通过电源线直接传导进设备的电源，导致电路的电源线上有过大的噪声电压。当单独对火线或零线注入干扰是，在火线和零线之间存在着差模干扰，这种差模电压会出现在电源的直流输出端；当同时对火线和零线注入干扰时，仅存在着共模电压，由于大部分电源的输入都是平衡的(无论变压器输入，还是整流桥输入)，因此实际共模干扰转变成差模电压的成分很少，对电源的输出影响并不大。（2）干扰能量在电源线上传导的过程中向空间辐射，这些能量感应到邻近的信号电缆上，对信号电缆连接的电路形成干扰（如果发生这种情况，往往会直接向信号电缆注入试验

共模(Common mode)是指存在于两根或多根导线中，流经所有导线的电流都是同极性的，差模(Differential mode)是指在导线对上的电流极性是相反的。共模干扰的干扰电流在电缆中的所有导线上幅度／相位相同，它在电缆与大地之间形成回路流动，见图(a)。差模干扰的干扰电流在信号线与信号地线之间流动，见图(b)。由于共模干扰与差模干扰的干扰电流在电缆上的流动方式不同，对这两种干扰电流的滤波方法也不相同。因此在进行滤波设计之前必须了解所面对的干扰电流的类型。电压电流的变化通过导线传输时有二种形态，我们