關(guān)注電源引起的電磁干擾
2004年10月B版
電磁干擾是電子設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)中不能回避的問題。電源是把電子設(shè)備和電源網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來的部分,因此電源引起的電磁干擾是電子設(shè)備值得認(rèn)真關(guān)注的問題。實際上,電子設(shè)備均要求降低電源的電磁干擾(EMI)到規(guī)定的限值內(nèi),并保持電磁兼容(EMC)。忽略這個要求,電子設(shè)備將不可能通過強制性標(biāo)準(zhǔn)測試,并拖延電子設(shè)備投放市場的時間。
個體與系統(tǒng)的問題
設(shè)計人員應(yīng)該明白：一個電源即使自身符合電磁兼容要求,但當(dāng)它被整合到設(shè)備中時,也可能會出現(xiàn)問題。ITS(世界上最大的消費品和工業(yè)品檢測與認(rèn)證機構(gòu)之一)的EMC和電信總工程師Roland Gubisch最近接到一個電源公司工程師打來的電話。電源工程師想知道為什么他的電源受到指責(zé)。他的電源通過了所有生效的EMI測試,并且獲得了所有必要的認(rèn)可標(biāo)志。
Gubisch說通常設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的有害噪聲信號直接穿過電源,返回到供電線上,這是一種不利的狀況。如果在電源直流輸出端添加一個射頻濾波器,則可以去除供電線上的噪聲。這是設(shè)計工程師必須注意的問題,但往往被忽略。
Kimmel-Gerke Associates公司的Daryl Gerke 說：“工程技術(shù)人員購買帶有CE標(biāo)記的設(shè)備,當(dāng)用它們組成系統(tǒng)或設(shè)備時,卻不能通過EMI和EMC測試,工程師們感到非常困惑�！彪娫翠N售商已經(jīng)測試了他們設(shè)備在傳導(dǎo)和輻射兩方面的發(fā)射指標(biāo),但這些是使用一個靜態(tài)電阻負(fù)載進行的測試�？墒谴蠖鄶�(shù)情況,設(shè)計人員需要的是動態(tài)負(fù)載。雖然銷售商設(shè)計他們的電源產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn),但他們不可能設(shè)計產(chǎn)品滿足每一種類型的動態(tài)電路。Gerke解釋到：“這就是CE標(biāo)記加CE標(biāo)記不一定等于一個CE標(biāo)記的原因�！�
XpiQ公司醫(yī)用器件銷售主管Peter Blyth說,“工程技術(shù)人員希望產(chǎn)品服從一定等級的EMI標(biāo)準(zhǔn),則可以解決系統(tǒng)里的所有EMI和EMC問題。”通常一個電源濾波器可以充分削弱電源產(chǎn)生的開關(guān)頻率,但濾波器并不一定可以衰減供電設(shè)備產(chǎn)生的超過電源頻率的EMI信號。
當(dāng)Blyth還是一名工程師的時候,他接到大約一半的求助電話都來自于消費者,他們的設(shè)備正在測試,并且需要馬上減小傳導(dǎo)發(fā)射以便能夠通過測試。Blyth說：“在英國,在美國,我們提供實驗室,在那里消費者可以對他們的產(chǎn)品執(zhí)行一個快速傳導(dǎo)發(fā)射測試。測試結(jié)果可以指出產(chǎn)品哪部分通過了測試、哪部分沒有,以便設(shè)計人員能夠知道哪個部分需要使用濾波器,以及如何使用濾波器。因此,當(dāng)去標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)測試實驗室的時候,他們的產(chǎn)品已經(jīng)解決了傳導(dǎo)發(fā)射問題。”
開關(guān)頻率帶來的問題
設(shè)計人員還應(yīng)該把開關(guān)電源視為噪聲源,它產(chǎn)生的噪聲也可以耦合到敏感的設(shè)備中。一般一個電源具有一個開關(guān)電路,它給電容器充電。濾波器可以用來阻止開關(guān)信號流入電源線和其它設(shè)備。對濾波的要求,不同行業(yè)有不同的規(guī)定,軍事上對開關(guān)頻率衰減的要求是最嚴(yán)格的。
