关注电源引起的电磁干扰
2004年10月B版
电磁干扰是电子设备和系统设计当中不能回避的问题。电源是把电子设备和电源网络联系起来的部分,因此电源引起的电磁干扰是电子设备值得认真关注的问题。实际上,电子设备均要求降低电源的电磁干扰(EMI)到规定的限值内,并保持电磁兼容(EMC)。忽略这个要求,电子设备将不可能通过强制性标准测试,并拖延电子设备投放市场的时间。
个体与系统的问题
设计人员应该明白：一个电源即使自身符合电磁兼容要求,但当它被整合到设备中时,也可能会出现问题。ITS(世界上最大的消费品和工业品检测与认证机构之一)的EMC和电信总工程师Roland Gubisch最近接到一个电源公司工程师打来的电话。电源工程师想知道为什么他的电源受到指责。他的电源通过了所有生效的EMI测试,并且获得了所有必要的认可标志。
Gubisch说通常设备内部产生的有害噪声信号直接穿过电源,返回到供电线上,这是一种不利的状况。如果在电源直流输出端添加一个射频滤波器,则可以去除供电线上的噪声。这是设计工程师必须注意的问题,但往往被忽略。
Kimmel-Gerke Associates公司的Daryl Gerke 说：“工程技术人员购买带有CE标记的设备,当用它们组成系统或设备时,却不能通过EMI和EMC测试,工程师们感到非常困惑。”电源销售商已经测试了他们设备在传导和辐射两方面的发射指标,但这些是使用一个静态电阻负载进行的测试。可是大多数情况,设计人员需要的是动态负载。虽然销售商设计他们的电源产品符合标准,但他们不可能设计产品满足每一种类型的动态电路。Gerke解释到：“这就是CE标记加CE标记不一定等于一个CE标记的原因。”
XpiQ公司医用器件销售主管Peter Blyth说,“工程技术人员希望产品服从一定等级的EMI标准,则可以解决系统里的所有EMI和EMC问题。”通常一个电源滤波器可以充分削弱电源产生的开关频率,但滤波器并不一定可以衰减供电设备产生的超过电源频率的EMI信号。
当Blyth还是一名工程师的时候,他接到大约一半的求助电话都来自于消费者,他们的设备正在测试,并且需要马上减小传导发射以便能够通过测试。Blyth说：“在英国,在美国,我们提供实验室,在那里消费者可以对他们的产品执行一个快速传导发射测试。测试结果可以指出产品哪部分通过了测试、哪部分没有,以便设计人员能够知道哪个部分需要使用滤波器,以及如何使用滤波器。因此,当去标准校准测试实验室的时候,他们的产品已经解决了传导发射问题。”
开关频率带来的问题
设计人员还应该把开关电源视为噪声源,它产生的噪声也可以耦合到敏感的设备中。一般一个电源具有一个开关电路,它给电容器充电。滤波器可以用来阻止开关信号流入电源线和其它设备。对滤波的要求,不同行业有不同的规定,军事上对开关频率衰减的要求是最严格的。
