满足EMI标准，实现一次性成功设计

当一堆电子元件聚在一起参加聚会时，可能会很吵。如果您想要一个更安静的聚会，没有一个组件的行为干扰另一个组件的行为怎么办？然后，您需要在电源设计中管理电磁干扰 （EMI）。最好尽早这样做 - 等待的时间越晚，EMI缓解变得更具挑战性和成本。毕竟，您不想冒险进行全面的电源重新设计，是吗？

当您打开搅拌机时收音机发出的失真声音，当一架低空飞行的飞机从头顶飞过时模拟电视屏幕上的线条，微波炉对WiFi信号的影响 - 这些都是我们在日常生活中遇到的EMI的例子。EMI破坏设备运行的程度从烦人到破坏性不等，具体取决于受影响电路的设计应用（例如，电视与自动化工厂内的可编程逻辑控制器）。这就是为什么有监管机构规定管理电子设备性能的EMI标准的原因。

数字电子设备电磁兼容性的两个关键且相当相似的标准是欧洲的CISPR 22（由CISPR：国际无线电干扰特别委员会维护）和美国的FCC Part 15（由联邦通信委员会维护）。在这篇博文的其余部分，我将提到CISPR 22。

实现一次性 EMI 成功

每个系统工程师都希望实现一次通过EMI的成功。通过精心规划的电源解决方案，这是可能的。什么是精心规划的电源解决方案？适当的滤波器、低 EMI 元件、低 EMI 电源稳压器 IC 和/或低 EMI 功率模块以及良好的 PCB 布局和屏蔽技术都是组合的一部分。

CISPR 22 EMI规范（在欧洲通常称为EN 55022）涵盖：

B类：用于家庭环境并符合CISPR 22 B类排放要求的设备，装置和装置

A类：不符合CISPR 22 B类排放要求，但符合不太严格的CISPR 22 A类排放要求的设备，装置和装置。A类设备应具有以下警告：“这是A类产品。在家庭环境中，本产品可能会造成无线电干扰，在这种情况下，用户可能需要采取适当的措施。

EMI 测试评估传导和辐射发射。传导发射测试在150kHz-30MHz频率范围内进行，而辐射发射测试在更高的30MHz-1GHz射频范围内进行。

现在，作为一个用例，让我们来看看开关电源以及如何减轻其噪声源。这些类型的电源会产生电磁能量和噪声（传导和辐射），并且还会受到来自外部侵略者的电磁噪声的影响。传导辐射主要由转换器输入端快速变化的电流形状（di/dt）驱动。辐射EMI是快速变化的磁场（由电路的电流环路产生），高频含量为30MHz及以上。如果没有适当的滤波或屏蔽，这些磁场的变化可能会耦合到附近的其他电路和/或设备中，从而触发辐射EMI效应。

最小化 EMI 的常用方法

最小化EMI的常用技术包括线路滤波、电源设计、正确的PCB布局和屏蔽。采用线路滤波方法，在输入源和电源转换器之间放置一个π滤波器可降低电源转换器的传导辐射。至于电源设计，在降压转换器中，输入端的快速di/dt电流边沿会在稳压传导范围内产生高频谐波EMI。如果保持这些电流环路的面积较小，则将磁场强度降至最低。如果减慢这些边沿，则会降低开关稳压器的高频谐波含量;然而，由于能源浪费，缓慢的转换会影响调节器的效率。在连续导通模式下运行的升压转换器的行为不同。这里，升压转换器的输入端传导EMI分量较少，因为输入电流比降压转换器的输入电流更连续。从PCB布局的角度来看，有各种最佳实践需要考虑，以最小化EMI噪声源，包括最小化高di/dt电流环路和使用法拉第屏蔽。通过采用良好的PCB布局方法，您可以满足EMI标准，而不会因减慢开关边沿而损害电源转换器的效率。使用低EMI的功率元件（如电感器）、功率稳压器和电源模块也会产生积极影响。Maxim的喜马拉雅稳压器和喜马拉雅电源模块系列采用低EMI功率电感，采用良好的PCB布局设计。使用这些喜马拉雅解决方案时，您无需担心合规性，因为Maxim已经完成了IC、模块和示例参考布局的所有工作，因此您可以以最佳成本通过CISPR 22（EN 55022）。

审核编辑：郭婷