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我说的张飞不是他：（他不懂EMC） 是他： ·1、电子工程师速成视频教程《张飞实战电子》知名硬件导师； ·2、2013年度摩尔吧金牌讲师；IC咖啡15年度最受欢迎讲师 ·3、2013年创业，主要方向为马达驱动器设计，并拥有十多项专利产品。 正文： 在现在产品中，电磁干扰问题越来越成为产品关注重点，也成为产品进入国外市场的重要瓶颈。由于中国长期忽略这块，以及这块的测试设备及其昂贵等众多因素，国内在这块领域中发展相对缓慢。了解这块的工程师少之又少，成为大多数工程师及国内企业研发部最为头疼的事情，它们在解决这类产品问题的时候，大多都是盲人摸象，走了很多弯路之后，才勉强把问题解决。这类经验并且具有不可复制性，在开发下面产品中依旧会面临各种问题，而且即使在解决了的产品中，留的货量不够，在批量生产的时候，随机性较大。
电磁兼容的问题真的又这么难么？今天让我们抛开事物的谜团，掌握其本质，彻底了解和掌握电磁兼容产生的原因并找到解决的方法，让工程师睡个安稳觉。众所周知，张飞老师提出的破解模拟硬件设计三大定律， 第一，源、回路、阻抗； 第二，电路是一个波形的整形，从无用的波形最终整形有用的波形，包括形态、相位的整形； 第三，对元器件的参数、封装、鲁棒性、成本要熟知，这样才把产品设计在临界区。 我们在此可以运用第一大定律源、回路、阻抗来融入到产品设计中，用第二大定律的波形测量分析来辅助我们整改电磁兼容问题，用第三大定律的元器件，封装来优化电磁兼容问题。
电磁兼容，简称EMC（electromagnetic compatibility)。它包含两个方面，一个是干扰其他的电器产品，简称EMI(electromagnetic interference)，即电磁干扰；另一个是被其他电器产品干扰，叫抗干扰性，我们用EMS（electromagnetic susceptibility）表示。
要想解决电磁兼容问题，我们要先理解频率带宽的问题。通俗讲带宽是信号的频率，而信号频率本质是信号的速度。那么信号速度的本质是什么？是信号的上升斜率和下降斜率。信号斜率（包含信号的上升斜率和下降斜率，这里统称），信号斜率越慢，则其绝大多数只能通过导线传播，它的频率一般在0-30M Hz之间，这就是我们传导测试重点测试的地方。信号的斜率越快（一般的频率在30M Hz-3Z Hz之间，这就是所谓的带宽）则可以借助天线向空间辐射，这样的天线可以包括电源的引入线，包括元器件的圆角，包括走线的直角等。
测量哪些内容？ EMC测量的内容包含2个方面，第一传导测试，第二辐射测试。传导测试主要测量引出线，辐射测试主要测试空间4米天线、10米天线两种。
什么叫ESD测试？ ESD测试是关于静电测试，当静电打向产品的时候，产品不会出现异常跑飞的现象的测试。
什么叫噪音？ 一般来讲，我们把输入的无用信号，统称为噪音。最早的时候，由于电源发出一些声响，我们把这样的声响称为噪音，但是实际上人耳接受频段的能力是有限的，2Hz-2KHz。实际上更多的频段的信息（无用信号）是人耳听不见的，因此我们把凡是对器件本身无用的信号称为噪音。简而言之，一切无用的波形皆为噪音。
那么，构成干扰要有三要素，骚扰源，传播途径，敏感设备。骚扰源分两种，一种是电场的骚扰源，一种是磁场的骚扰源。
干扰示意图
从第一大定律去分析，源--这里的源指的骚扰源，骚扰源包括电场引起的扰动，磁场引起的扰动，统称电磁场引起的扰动。那么从这个频段角度来说，30M以下的传导扰动和30M以上的辐射扰动。回路--那么30M以下的传导扰动，它的传播路径（回路）是引线，也包含PCB走线；30M以上的扰动，它的传播路径是空间，由天线发射和接收的空间。阻抗--阻抗就是说在回路中对波形衰减的能力称为阻抗。从两个大方向去解答，依旧从传导和辐射来分析。首先，讨论下传导阻抗的问题。传导的阻抗可以在电路中有两个方面，第一个方面是差模干扰的问题，第二个是共模干扰的问题。
差模干扰是指两条电源线之间（wire to wire）的，主要通过选择合适的电容（X电容，也称安规电容），和差模线圈来进行抑制和衰减。共模干扰则是两条电源线分别对大地（简称线对地）的，主要通过选择合适的电容（Y电容，也是安规级别的），和共模线圈来进行抑制和衰减。我们常用的低通滤波器，一般会同时具有抑制共模和差模干扰的功能。
如下图，低通滤波器原理图 低通滤波器原理图
如图1，3为差模电容，2为共模电感，4为共模电容。 1，2，3共同组成的叫π型滤波器，1，3组成的电容主要是滤两根线之间的信号差，因此而得名。一般这两个电容的取值在0.22 uf-1.5 uf。在出现干扰超标的时候，一般解决方法是把这两个电容的值加大，但随着电容容值加大，会导致漏电流加大，这点需要注意。
由于差模电容是接在L和N线两线之间，那么它和后面的负载实际上是并联关系。又由于电容对低频次的信号有很强的阻碍作用，对高频次的信号有很强的导通作用，及低阻抗作用。当50Hz-60Hz低频交流信号流过电容两端的时候，由于电容的阻抗表现极其大，所以电容不起任何作用，等于没有这个电容。当差模信号通过的时候（差模信号一般是高频无用信号），那么电容表现为通路，阻抗很小，在高频信号下，则电容相当于将后面负载短路，那么后面负载就不会受高频信号的干扰。如图差模电容工作原理所以。以上是运用张老师第一大定律源、回路、阻抗来分析差模电容特性。 差模电容工作原理 2为共模电感，这个上面有两根独立的线圈，方向相反的绕制在同一个圆形闭合的磁芯上。由于这两根导线大小相等，反向相反，因此产生的磁场相互抵消了。共模电感和后面中的负载是串联关系，当有差分信号通过时（差模信号一般是高频无用信号），由于电感对电流的变化有阻碍作用，那么此时电感表现为大电阻，而后面负载类似于小电阻，则电感承担了绝大多数高次谐波的压降。根据电阻分压原则，后面的负载分得的电压接近于零。当50Hz-60Hz低频交流信号流过电感两端的时候，由于电感的感抗表现极其小，所以电感几乎不起任何阻碍作用，等于没有这个电感。所以我们说这个电感对差分信号起作用。如图共模电感工作原理所示。以上仍然是运用张老师第一大定律源、回路、阻抗来分析共模电感特性。共模电感的感量选型一般在几百微亨到几毫亨级别。 共模电感工作原理
4为共模电容，这两个电容由于分别连接着L和N两根线且对大地的（不是电路中的地，一般电路中的地为GND，也为浮地，而共模电容的地为大地earth），呈Y型状，因此而得名。由于Y电容一端连接着大地，那么它和后面负载实际上并联关系的。如图共模电容工作原理，当50Hz-60Hz低频交流信号流过Y电容两端的时候，由于电容的阻抗表现极其大，相当于断路，不导通。当共模信号通过的时候（共模信号一般是高频无用信号），那么电容表现为通路，阻抗很小，高频信号通过Y电容到大地，那么后面负载就不会受高频信号的干扰。以上仍然是运用张老师第一大定律源、回路、阻抗来分析共模电容特性。共模电容的取值一般在2200pF-6800pF,其值越大，越容易解决干扰问题，但是漏电也越大，取值要甚重。
共模电容工作原理
当电路中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼);当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。
一般 滤波器不单独使用差模线圈，因为共模电感两边绕线不一致等原因，电感必定不会相同，因此能起到一定的差模电感的作用。如果差模干扰比较严重，就要追加差模线圈。 本文作者张飞老师历时6个月录制反激开关电源设计实战视频：长达49集视频（超过1350分钟） 为了给想学习电源技术而找不到途径的新人和想更进一步巩固电源技术的在职电源工程师一个学习平台，此次知名资深电源工程师张飞，花了整整6个月的时间做了一个反激开关电源实际项目，把整个项目的过程以视频的方式记录了下来；一边做项目一边讲解，同时将其录制。 项目具有实战性，在实际操作中进行深度剖析讲解，手把手带你进行电路设计、PCBA调试与测试，展示整个反激开关电源设计过程。 视频教程精彩片段截屏
边画原理图边讲解
原理图设计讲解
示波器调试讲解
波形绘制讲解 |
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