BOSHIDA電源模塊 開關電源基礎 理解EMI 電磁干擾

能量輻射的問題通常被認為是相當復雜的，但是導致和消除EMI的基本原理是相對簡單的。從根本上說，只需要認識到由于電流和電壓的快速變化會產生場，這些場可以是磁場或電場。
磁場會將導體中的變化電流耦合到其他地方而產生感應電壓，原理是
e=M*di/dt
其中M是源和受體之間的互感。
類似地，電場將表面上變化的電壓耦合到導體中產生感應電流，原理是
i=C*dv/dt
其中C是將源耦合到受體的電容量。這些方程告訴我們，在導體中電流迅速變化時，將在其他地方產生感應電壓。在一個表面電壓快速變化的地方，也會因寄生電容引起另一路徑上的電流。
需要注意的是，在上述兩個噪聲定義的方程中，關鍵因素是電壓或電流的變化率。對于開關電源電路，我們實際上處理的是快速變換的波形(如開關管波形、二極管電壓電流波形等)，而這些是高頻諧波的來源，高頻諧波反過來又成為大多數EMI問題的根源。所以，降低所產生的EMI最顯著的方法是減慢開關轉換的速度，但要明白，這可能是一個折中，因為減慢速度帶來的就是開關損耗的增加。電源設計總是在這兩種性能之間取平衡。
請記住，電磁干擾是一種低能量干擾現象，它只需要極少的能量就能擾亂系統工作，降低系統性能。噪聲限值是用 dBμV 來表示的。例如，1MHz處的噪聲限值為46dBuV，換算成電壓僅200μV，50Ω的阻抗時，對應感應噪聲電流的限值僅為4uA。因此，在實際情況中，我們經常假定某些噪聲源太小而不予以考慮，這就很容易陷入誤區。

審核編輯黃宇