中心議題：

• 常用電磁兼容設計方法介紹

解決方案：

• 對電子設備進行電磁屏蔽
  ，屏蔽的壞處是有可能產生電磁反射乃至電磁振蕩
• 不可過於追求開關電源的效率以避免加重開關電源產生的電磁幹擾
• 通過在電路中並聯Y電容和X電容減少傳導幹擾，但此類電容電容，不可隨便替代
• 還要選用多個電感濾波器一起組合對電磁幹擾進行濾波，其中共膜電感濾波器的使用越來越多

電磁兼容EMC設計
電磁兼容EMC設計的目的就是想辦法使自己設計或生產的電子設備產生各種幹擾信號的幅度符合別人的要求
；同時還要想辦法讓自己設計或生產的電子設備在受到其它電子設備產生幹擾的情況下還能正常工作。因此
，EMC標準一般都是強製性的。
防fang止zhi電dian子zi設she備bei產chan生sheng傳chuan導dao幹gan擾rao和he輻fu射she幹gan擾rao最zui好hao的de方fang法fa
，是shi采cai金jin屬shu機ji殼ke對dui電dian磁ci場chang進jin行xing屏ping蔽bi，以yi及ji對dui電dian源yuan輸shu入ru電dian路lu用yong變bian壓ya器qi進jin行xing隔ge離li，並bing且qie還hai要yao對dui變bian壓ya器qi也ye進jin行xing靜jing電dian感gan應ying和he磁ci感gan應ying屏ping蔽bi。但dan由you於yu金jin屬shu機ji殼ke比bi較jiao笨ben重zhong，並bing且qie成cheng本ben很hen高gao
，另ling外wai50周(zhou)的(de)電(dian)源(yuan)變(bian)壓(ya)器(qi)體(ti)積(ji)很(hen)大(da)，並(bing)且(qie)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)靜(jing)電(dian)感(gan)應(ying)和(he)磁(ci)感(gan)應(ying)屏(ping)蔽(bi)也(ye)比(bi)較(jiao)麻(ma)煩(fan)
，因(yin)此(ci)，這(zhe)兩(liang)種(zhong)方(fang)法(fa)隻(zhi)有(you)一(yi)些(xie)要(yao)求(qiu)特(te)別(bie)高(gao)的(de)場(chang)合(he)才(cai)會(hui)使(shi)用(yong)，例(li)如(ru)：精密測試儀表
，對於一般的普通電器設備，目前已很少使用。

在(zai)塑(su)料(liao)機(ji)殼(ke)內(nei)表(biao)麵(mian)噴(pen)塗(tu)導(dao)電(dian)材(cai)料(liao)也(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)對(dui)電(dian)磁(ci)屏(ping)蔽(bi)很(hen)有(you)效(xiao)的(de)方(fang)法(fa)，比(bi)如(ru)
，在(zai)塑(su)料(liao)機(ji)殼(ke)內(nei)表(biao)麵(mian)噴(pen)塗(tu)石(shi)墨(mo)，對(dui)超(chao)高(gao)頻(pin)電(dian)磁(ci)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)果(guo)就(jiu)非(fei)常(chang)好(hao)，因(yin)為(wei)，石(shi)墨(mo)既(ji)導(dao)電(dian)又(you)有(you)電(dian)阻(zu)，是(shi)吸(xi)收(shou)電(dian)磁(ci)波(bo)的(de)良(liang)好(hao)材(cai)料(liao)
，它(ta)不(bu)容(rong)易(yi)對(dui)電(dian)磁(ci)波(bo)產(chan)生(sheng)反(fan)射(she)，並(bing)對(dui)電(dian)磁(ci)波(bo)產(chan)生(sheng)衰(shuai)減(jian)作(zuo)用(yong)。如(ru)果(guo)隻(zhi)從(cong)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)果(guo)來(lai)比(bi)較(jiao)

，石(shi)墨(mo)對(dui)電(dian)磁(ci)場(chang)屏(ping)蔽(bi)的(de)效(xiao)果(guo)的(de)確(que)不(bu)如(ru)導(dao)電(dian)良(liang)好(hao)的(de)金(jin)屬(shu)，但(dan)金(jin)屬(shu)屏(ping)蔽(bi)也(ye)有(you)缺(que)點(dian)，它(ta)最(zui)大(da)的(de)缺(que)點(dian)就(jiu)是(shi)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)波(bo)反(fan)射(she)，並(bing)使(shi)電(dian)磁(ci)反(fan)射(she)波(bo)相(xiang)互(hu)迭(die)加(jia)
，嚴(yan)重(zhong)時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)振(zhen)蕩(dang)。

當被屏蔽幹擾信號的波長正好與金屬機殼的某個尺寸接近的時候，金屬機殼很容易會變成一個大諧振腔，即：電磁波會在金屬機殼內來回反射
，並會產生互相迭加，其工作原理與圖13基ji本ben相xiang同tong。這zhe種zhong情qing況kuang在zai電dian腦nao機ji殼ke內nei最zui容rong易yi實shi現xian，當dang電dian腦nao機ji殼ke的de邊bian長chang正zheng好hao等deng於yu某mou幹gan擾rao信xin號hao的de半ban個ge波bo長chang，且qie幹gan擾rao信xin號hao源yuan正zheng好hao位wei於yu電dian腦nao機ji殼ke的de中zhong央yang位wei置zhi的de時shi候hou，幹gan擾rao信xin號hao很hen容rong易yi就jiu會hui在zai機ji殼ke內nei部bu產chan生sheng電dian磁ci振zhen蕩dang。當dang某mou一yi幹gan擾rao信xin號hao頻pin率lv正zheng好hao在zai諧xie振zhen腔qiang中zhong產chan生sheng諧xie振zhen的de時shi候hou，電dian磁ci波bo的de能neng量liang反fan而er會hui被bei加jia強qiang。被bei加jia強qiang了le的de幹gan擾rao信xin號hao，一yi方fang麵mian會hui破po壞huai設she備bei自zi身shen的de正zheng常chang工gong作zuo，另ling一yi方fang麵mian幹gan擾rao信xin號hao也ye會hui從cong金jin屬shu機ji殼ke的de裂lie縫feng逃tao逸yi出chu去qu，產chan生sheng輻fu射she幹gan擾rao
，雷lei達da設she備bei經jing常chang使shi用yong的de裂lie縫feng天tian線xian就jiu是shi這zhe個ge工gong作zuo原yuan理li。特te別bie指zhi出chu
，電dian磁ci波bo在zai金jin屬shu機ji殼ke中zhong產chan生sheng輻fu射she或huo諧xie振zhen，與yu外wai殼ke接jie地di或huo不bu接jie地di無wu關guan。

大多數電器設備傳導幹擾都是由開關電源引起的，為了提高開關電源的工作效率，一般都希望開關管導通和關斷速度越高越好，即：方波的前、houyanyuedouyuehao
，zheyangdejieguohuishikaiguandianyuanchanshengdeganraogengjiayanzhong，yaojinxingyizhigengjiakunnan。yinci
，zaiduikaiguandianyuanjinxingshejishi

，buyaowutiaojiandizhuiqiukaiguandianyuandegongzuoxiaolvweiyuegaoyuehao。

不管采用什麼樣的濾波電路來抑製電子設備產生的傳導幹擾，其主要目的都是要把圖6中的V1、V2、V3等三個幹擾信號的幅度降到最低。例如：要抑製V1幹擾信號，最有效的方法是在V1的兩端並聯一個電容，由於這個電容連接的位置比較特殊，需要符合安全標準
，因此，一般人們都稱他為Y電容；同理
，要抑製V2幹擾信號，最有效的方法也是在V2的兩端並聯一個Y電容。由於Y電容會引起設備漏電或機殼帶電，容易危及人身安全，所以這兩個Ydianrongdoushishuyuanquandianrong
，qirongliangbunengda，bingqieyaoqiunaiyahengao，fouze，jiqijianghuiloudian。anquanbiaozhunguiding，yibanzaiyaredaijiqiduidiloudiandianliubunengchaoguo0.7mA
，在溫帶機器對地漏電電流不能超過0.35mA，因此，Y電容的總容量一般都不能超過4700P。

特別提示
，Y電容為安全電容，必須經過安全檢測部門人證過後才能使用。Y電容的耐壓一般都標有安全認證標誌和AC250V或AC275V字樣，但其真正的直流耐壓高達5000V以上，因此，Y電容不能隨便用AC250V，或DC400V之類的電容來代用。
抑製V3幹擾信號最有效的方法，同樣也是在V3的兩端並聯一個電容
，由於這個電容連接的位置比較特殊，也需要符合安全標準，因此，一般人們都稱他為X電容。X電容同樣也屬於安全電容
，其容量可以比Y電容大，但必須在X電(dian)容(rong)的(de)兩(liang)端(duan)並(bing)聯(lian)一(yi)個(ge)安(an)全(quan)電(dian)阻(zu)
，用(yong)於(yu)防(fang)止(zhi)電(dian)源(yuan)線(xian)拔(ba)插(cha)時(shi)電(dian)源(yuan)線(xian)插(cha)頭(tou)長(chang)時(shi)間(jian)帶(dai)電(dian)。安(an)全(quan)標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)
，當(dang)正(zheng)在(zai)工(gong)作(zuo)之(zhi)中(zhong)的(de)機(ji)器(qi)電(dian)源(yuan)線(xian)被(bei)拔(ba)掉(diao)時(shi)
，在(zai)兩(liang)秒(miao)鍾(zhong)內(nei)，電(dian)源(yuan)線(xian)插(cha)頭(tou)兩(liang)端(duan)帶(dai)電(dian)的(de)電(dian)壓(ya)（或對地電位）必須小於原來電壓的30%。

X電容也是安全電容
，必須經過安全檢測部門認證過後才能使用。X電容的耐壓一般都標有安全認證標誌和AC250V或AC275V字樣，但其真正的直流耐壓達2000V以上，使用的時候不要隨便用AC250V，或DC400V之類的電容來代用。
X電容一般都選用紋波電流比較大的聚脂薄膜安全電容
，這種電容體積一般都很大，但其允許瞬間充放電的電流也很大，即：內阻比較小。普通電容紋波電流的指標一般都很小，動態內阻比較大，用普通電容代替X電容，除了耐壓條件不能滿足以外，一般紋波電流指標也是難以滿足要求的。

實際上
，光靠用Y電容和X電容就想把傳導幹擾信號完全濾除是不可能的。因為幹擾信號的頻譜非常寬，基本覆蓋了幾十KHz到幾百MHz甚至上千MHz的頻率範圍。對低端幹擾信號的濾除需要很大容量的濾波電容
，但受到安全條件的限製，Y電容和X電容的容量都不能用大
；duigaoduanganraoxinhaodelvchu，darongliangdianrongdelvboxingnengyoujicha，tebieshijuzhibomodianrongdegaopinxingnengyibandoubijiaocha
，yinweitashiyongjuanraogongyishengchande，bingqiejuzhibomojiezhigaopinxiangyingtexingyutaocihuoyunmuxiangbixiangchahenyuan，yibanjuzhibomojiezhidoujuyouxifuxiaoying
，tahuijiangdidianrongqidegongzuopinlv，juzhibomodianronggongzuopinlvfanweidayuedouzai1MHz左右，超過1MHz其阻抗將顯著增加。

因此

，抑製電子設備產生的傳導幹擾除了選用Y電容和X電dian容rong進jin行xing濾lv波bo以yi外wai，一yi般ban還hai要yao同tong時shi選xuan用yong多duo個ge電dian感gan濾lv波bo器qi一yi起qi組zu合he對dui幹gan擾rao除chu進jin行xing濾lv波bo。電dian感gan濾lv波bo器qi屬shu於yu低di通tong濾lv波bo器qi，但dan電dian感gan濾lv波bo器qi也ye有you很hen多duo種zhong類lei和he無wu數shu多duo種zhong規gui格ge
，例li如ru有you：差模、共模，以及高頻、低(di)頻(pin)等(deng)，每(mei)種(zhong)電(dian)感(gan)主(zhu)要(yao)都(dou)是(shi)針(zhen)對(dui)某(mou)一(yi)小(xiao)段(duan)頻(pin)率(lv)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)濾(lv)除(chu)而(er)起(qi)作(zuo)用(yong)


，對(dui)其(qi)它(ta)頻(pin)率(lv)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)的(de)濾(lv)除(chu)起(qi)作(zuo)用(yong)不(bu)大(da)。因(yin)為(wei)，電(dian)感(gan)量(liang)很(hen)大(da)的(de)電(dian)感(gan)

，其(qi)線(xian)圈(quan)匝(za)數(shu)很(hen)多(duo)，分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)也(ye)很(hen)大(da)
，高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)會(hui)通(tong)過(guo)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)旁(pang)路(lu)掉(diao)，另(ling)外(wai)，導(dao)磁(ci)率(lv)很(hen)高(gao)的(de)磁(ci)芯(xin)，其(qi)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)也(ye)不(bu)高(gao)。目(mu)前(qian)
，國(guo)內(nei)大(da)量(liang)使(shi)用(yong)的(de)電(dian)感(gan)濾(lv)波(bo)器(qi)磁(ci)芯(xin)的(de)工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)大(da)多(duo)數(shu)都(dou)在(zai)75MHz以下，對於工作頻率要求比較高的場合，必須選用高頻環形磁芯
，高頻環形磁芯導磁率一般都不高，但漏感特別小。


圖14是根據上麵分析而設計的EMC（電磁兼容）濾波電路，EMC濾波電路如虛線框內所示。

圖14中，C1
、C2是Y安全電容，其主要作用是對V1、V2進行旁路
，V1、V2屬於共模幹擾信號，因此C1、C2的功能主要是對共模幹擾信號進行抑製，同時C1、C2對V3也有一定的旁路作用
，但因兩個電容串聯起來的容量很小，因此，其主要功能是高頻差模幹擾信號進行抑製；C3是X安全電容
，其主要作用是對V3進行旁路
，V3屬於差模幹擾信號，因此
，C3的主要功能是對差模幹擾信號進行抑製；C4也是X安全電容，雖然它沒有對V3直接進行旁路，但它也是差模幹擾信號抑製的濾波電容；R1是殘餘電壓釋放電阻，其阻值要與C3、C4等配合使用，使時間常數τ = R1●（C3+C4）小於2秒，但R1不能用得太小，太小會損耗電源功率。當電容充放電時間等於τ時，電容器兩端的電壓上升或下降的值是最大值的63%。

圖14中，L1
、L2是電感濾波器，L1為差模幹擾信號電感濾波器，L2為wei共gong模mo幹gan擾rao信xin號hao電dian感gan濾lv波bo器qi，由you於yu差cha模mo幹gan擾rao信xin號hao電dian感gan濾lv波bo器qi很hen容rong易yi產chan生sheng磁ci飽bao和he，以yi及ji電dian感gan濾lv波bo器qi的de體ti積ji也ye比bi較jiao大da，因yin此ci目mu前qian很hen少shao人ren使shi用yong
，基ji本ben上shang都dou是shi用yong共gong模mo電dian感gan濾lv波bo器qi來lai代dai替ti。實shi際ji應ying用yong中zhong共gong模mo電dian感gan濾lv波bo器qi的de兩liang個ge線xian圈quan之zhi間jian也ye存cun在zai很hen大da的de漏lou感gan
，因yin此ci
，它ta對dui差cha模mo幹gan擾rao信xin號hao也ye具ju有you一yi定ding的de濾lv波bo作zuo用yong。