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热门关键词:吸波材料 | 隔磁片

一文看懂电磁干扰(EMI)的原理

作者:管理员 人气:次 发表时间:2019-08-23 10:38:35

在讲述电磁干扰原理之前,我们现了解下EMI的产生原因:
1、EMI的产生原因
各种形式的电磁干扰是影响电子设备兼容性的主要原因。因此,了解电磁干扰的产生原因是抑制电磁干扰,提高电子产品电磁兼容性的重要前提。电磁干扰的产生可以分为:
内部干扰内部电子元件之间的相互干扰
1)工作电源通过线路的分布电源和绝缘电阻产生漏电造成的干扰。
2)信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合,或导线之间的互感造成的影响。
3)设备或系统内部某些元件发热,影响元件本身及其他元件的稳定性造成的干扰。
4)大功率和高点压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其他部件造成的干扰。
外部干扰——电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的影响。
1)外部高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统。
2)外部大功率的设备在空间产生很强的磁场,通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统。
3)空间电磁对电子线路或系统产生的干扰。
4)工作环境温度不稳定,引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰。
2、电磁干扰的传播途径
当干扰源频率较高,且干扰信号波长比被干扰对象结构尺寸小,则干扰信号可认为是辐射场,以平面电磁波形式向外辐射电磁场能量,并进入被干扰对象的通路,干扰信号以漏电和耦合的形式,通过绝缘电介质,经公共阻抗的耦合进入被干扰系统。干扰信号可通过直接传导方式进入系统。
3、改善电磁兼容性的措施
要改善电子产品的电磁兼容性,接地、屏蔽和滤波是抑制EMI的基本方法。
1)接地

接地就是一个系统内电气与电子元件至地参考点之间的电传导路径。接地除了提供设备的安全保护地以外,还提供设备运行所必需的信号参考地。理想的接地平面是一个零电位、零阻抗的物理体,它可作为电路中所有信号点评的参考点,并且任何干扰信号通过它,都不会产生电压降。但是,理想的接地平面是不存在的,这就需要我们考虑和分析地电位分布,进行接地设计与研究,找出合适的接地电位。接地的方式可分为:浮地、单点接地、多点接地、混合接地。对于电路系统来说可选择:电路接地、电源接地和信号接地等方法。

电磁干扰

2)屏蔽
屏蔽就是用导电或电磁体的封闭面将其内外两侧空间进行电磁性隔离。主要抑制过空间的辐射干扰。分为电磁屏蔽、电场屏蔽和磁场屏蔽。   
屏蔽的设计既可以针对干扰源,也可以针对被干扰体。对于干扰源,设计屏蔽部分可以使其减小对周边其他设备的影响;对于被干扰体,则可减小外界干扰电磁波对本设备的影响。
主动屏蔽:把干扰源置于屏蔽体之内,防止电磁能量和干扰信号泄漏到外部空间。
被动屏蔽:把敏感设备置于屏蔽体内,使其不受外部干扰的影响。
3)滤波
滤波的含义是指从混有噪声或干扰的原信号中,提取到有用信号的一门技术,滤波器是实现滤波的元器件。
事实上,器件在工作时,也会产生各种各样的噪声。开关电源就是一种很强的干扰源,它产生的EMI信号即占有很宽的频率范围,又具有较大的振幅。这些噪声随着信号的传播,对下一级的元器件产生了干扰,这样的干扰一级级的累积,最终可能导致整个电路的不正常工作。假设在产生噪声大,对下级器件干扰明显的器件输出信号之后做一次滤波,将噪声信号滤掉,它对下级产生的干扰便会降低,系统便能稳定的工作。