EMI抑制措施的不足及改进与辐射干扰

现有的抑制措施大多从消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径出发，这确是抑制干扰的一种行之有效的办法，但很少有人涉及直接控制干扰源,消除干扰，或提高受扰设备的抗扰能力，殊不知后者还有许多发展的空间。

印制板布局时,要将模拟电路区和数字电路区合理地分开,电源和地线单独引出,电源供给处汇集到一点，pcb布线时高频数字信号线要用短线,主要信号线最好集中在pcb板中心,同时电源线尽可能远离高频数字信号线或用地线隔开。其次，可以根据耦合系数来布线，尽量减少干扰耦合。印制板的电源线和地线印制条尽可能宽,以减小线阻抗,从而减小公共阻抗引起的干扰噪声。器件多选用贴片元件和尽可能缩短元件的引脚长度,以减小元件分布电感的影响。在Vdd及Vcc电源端尽可能靠近器件接入滤波电容,以缩短开关电流的流通途径,如用10μＦ铝电解和0 1μＦ电容并联接在电源脚上。对于高速数字ＩＣ的电源端可以用钽电解电容代替铝电解电容,因为钽电解的对地阻抗比铝电解小得多。

开关电源的EMI干扰源集中体现在功率开关管、整流二极管、高频变压器等，外部环境对开关电源的干扰主要来自电网的抖动、雷击、外界辐射等。功率开关管工作在On-Off快速循环转换的状态，dv/dt和di/dt都在急剧变换，因此，功率开关管既是电场耦合的主要干扰源，也是磁场耦合的主要干扰源。的EMI来源集中体现在漏感对应的di/dt快速循环变换，因此高频变压器是磁场耦合的重要干扰源。EMI来源集中体现在反向恢复特性上，反向恢复电流的断续点会在电感（引线电感、杂散电感等）产生高dv/dt，从而导致强电磁干扰。

PCB是上述干扰源的耦合通道，PCB的优劣，直接对应着对上述EMI源抑制的好坏。在开关电源中，能构成辐射干扰源的元器件和导线均可以被假设为天线，从而利用电偶极子和磁偶极子理论进行分析;二极管、电容、功率开关管可以假设为电偶极子，电感线圈可以假设为磁偶极子;没有屏蔽体时，电偶极子、磁偶极子，产生的电磁波传输通道为空气（可以假设为自由空间）; 有屏蔽体时，考虑屏蔽体的缝隙和孔洞，按照泄漏场的数学模型进行分析处理。在开关电源中，电压和电流的突变，即高dv/dt和di/dt，是其EMI产生的主要原因。

实现开关电源的EMC设计技术措施主要基于以下两点：尽量减小电源本身所产生的干扰源，利用抑制干扰的方法或产生干扰较小的元器件和电路，通过接地、滤波、屏蔽等技术抑制电源的EMI以及提高电源的EMS。9大措施分别是：减小dv/dt和di/dt（降低其峰值、减缓其斜率），压敏电阻的合理应用，以降低浪涌电压，阻尼网络抑制过冲，采用软恢复特性的二极管，以降低高频段EMI，有源功率因数校正，以及其他谐波校正技术，采用合理设计的电源线滤波器 ，合理的接地处理，有效的屏蔽措施，合理的PCB设计 。