由於市場對於提升信息技術和通信設備性能的需求，因此如今的係統設計人員麵臨著必需設計EMI兼容產品的巨大挑戰。在銷售之前
，所有通常被規定為具有一個高於9kHz之已調時鍾信號的信息技術設備（ITE）都必須滿足相關的政府標準，例如美國的FCCPart15SubpartB和歐盟的EN55022
，這些標準規定了工業和商業環境（ClassA）以及家庭環境（ClassB）的最大可容許輻射發射。鑒於此類嚴格的EMI標準、工程人力資源限製和產品快速上市要求
，使得通過EN55022標(biao)準(zhun)認(ren)證(zheng)之(zhi)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)普(pu)及(ji)率(lv)有(you)所(suo)提(ti)高(gao)。然(ran)而(er)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)必(bi)須(xu)知(zhi)曉(xiao)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)在(zai)認(ren)證(zheng)時(shi)所(suo)處(chu)的(de)電(dian)氣(qi)操(cao)作(zuo)條(tiao)件(jian)，以(yi)避(bi)免(mian)在(zai)之(zhi)後(hou)的(de)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)中(zhong)感(gan)到(dao)詫(cha)異(yi)。對(dui)開(kai)關(guan)模(mo)式(shi)穩(wen)壓(ya)器(qi)中(zhong)的(de)EMI幹擾源和場強因子有所了解將有助於設計工程師選擇最佳的組件，以減輕特別是那些所需電流水平較高之尖端設備中的電磁輻射。

圖1：FCC輻射限值（USA）和EN55022ClassB輻射限值（歐盟）

圖2：具寄生電感器和電容器的降壓型開關穩壓器

由you於yu其qi特te殊shu的de性xing質zhi，開kai關guan電dian源yuan會hui產chan生sheng輻fu射she到dao周zhou圍wei大da氣qi中zhong的de電dian磁ci波bo。脈mai衝chong電dian壓ya和he電dian流liu將jiang因yin開kai關guan動dong作zuo而er出chu現xian


，並bing直zhi接jie影ying響xiang輻fu射she電dian磁ci波bo的de強qiang度du。此ci外wai，轉zhuan換huan器qi內nei部bu的de寄ji生sheng器qi件jian也ye會hui產chan生sheng電dian磁ci輻fu射she。圖tu2給出了一款典型的降壓型轉換器，其包括功率MOSFET的寄生電感器和寄生電容器。
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EMI輻射源

在每個開關周期裏，存儲在寄生電感器中的能量將和存儲於寄生電容器中的能量發生共振。當能量釋放時將在開關節點（VSW）上產生一個很大的電壓尖峰，其最大可達輸入電壓的兩倍，如圖3所示。當MOSFET的電流能力增加時，存儲在寄生電容器中的能量往往也會增加。另外，開關動作還使輸入電流以及流過頂端MOSFET（ITOP）和底端MOSFET（IBOT）的電流產生脈動。此脈衝電流將在輸入電源電纜和PCB板印製線（其充當了發射天線）上產生電波，從而產生輻射發射和傳導發射。

圖3：12V輸入降壓型開關穩壓器中的典型開關節點電壓尖峰和振鈴

當(dang)輸(shu)人(ren)電(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)增(zeng)加(jia)時(shi)
，每(mei)個(ge)周(zhou)期(qi)中(zhong)功(gong)率(lv)電(dian)感(gan)器(qi)改(gai)變(bian)極(ji)性(xing)時(shi)開(kai)關(guan)節(jie)點(dian)上(shang)的(de)電(dian)壓(ya)尖(jian)峰(feng)也(ye)將(jiang)增(zeng)大(da)。而(er)且(qie)，輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)越(yue)高(gao)，電(dian)路(lu)回(hui)路(lu)內(nei)部(bu)產(chan)生(sheng)的(de)脈(mai)衝(chong)電(dian)流(liu)越(yue)大(da)。因(yin)此(ci)
，輻(fu)射(she)發(fa)射(she)在(zai)很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)取(qu)決(jue)於(yu)被(bei)測(ce)試(shi)器(qi)件(jian)所(suo)處(chu)的(de)電(dian)氣(qi)操(cao)作(zuo)條(tiao)件(jian)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，輻(fu)射(she)噪(zao)聲(sheng)將(jiang)隨(sui)著(zhe)輸(shu)人(ren)電(dian)壓(ya)和(he)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)（特別是輸出電流）的de提ti高gao而er增zeng加jia。由you於yu作zuo為wei低di噪zao聲sheng替ti代dai方fang案an的de線xian性xing穩wen壓ya器qi效xiao率lv過guo低di，而er且qie在zai高gao電dian壓ya和he高gao功gong率lv級ji別bie下xia耗hao散san過guo多duo的de熱re量liang，因yin此ci設she計ji工gong程cheng師shi不bu得de不bu克ke服fu因yin采cai用yong最zui先xian進jin的de開kai關guan電dian源yuan解jie決jue方fang案an而er引yin發fa的de難nan題ti，其qi中zhong的deEMI抑製變得頗為棘手。

圖4：在96W輸出功率下LTM4613（DC1743）的EN55022標準相符性演示（由獨立測試機構負責實施）

EMI抑製

用於降低來自開關模式電源轉換器設計的輻射EMI之替代方法而臨著其他的難題。一種傳統方法是在電源解決方案周圍增設EMI屏蔽，其將在金屬外殼內包含一個EMI場。然而
，EMI屏蔽會增加設計複雜性
、尺寸和成本。在開關節點上（VSW）布設一個RC減振器電路可幫助減小電壓尖峰和後續的振鈴。可是增設一個減振器電路將降低工作效率，從而增加功率耗散，導致環境溫度和PCB溫度升高。最後一種對策是采取優良的PCB布局方案
，包括使用局部低ESR陶瓷去耦電容器，並為所有的大電流通路采用簡短的PCB走線間隔
，以最大限度地抑製圖2中所示的寄生效應，不過代價是增加了工程設計時間並延緩了產品的上市進程。總的說來，為了同時滿足尺寸、效率、熱耗散和EMI規格要求，工程師必需具備豐富的電源設計經驗並做出艱難的權衡取舍，特別是在高輸入電壓、高輸出功率應用中（原因如上所述）。為了評估折衷策略和設計一款符合EMI標準並滿足所有係統要求的電源轉換器，電路設計人員常常需要花費大雖的時間和精力。保證符合EMI標準的解決方案

為了對一款簡單和符合EMI標準的高輸出功率電源設計提供保證，淩力爾特公司向一家獨立的認證測試實驗室（TUVRheinland）提交了LTM46138A降壓型μModule穩壓器演示板（DC1743），該實驗室的10米EN55022試驗箱得到了美國國家標準與技術研究所（U.S.NationalInstituteofStandardsandTechnologyNIST）的正式認可。在一個24V輸人提供96W輸出功率的情況下，發現LTM4613演示板符合EN55022ClassB限值。隻需采用輸入電容、輸出電容和少量的其他小型組件，即可輕鬆實現一款符合EN55022標準的“無憂型”解決方案，特別是在采用可免費下載的DC1743光繪（Gerber）文件的情況下。

在市麵上所有經驗證符合EN55022B規範的電源模塊產品中，LTM4613可提供最高的輸出功率和效率。憑借一個謹慎設計的集成型濾波器、細致的內部布局、屏蔽電感器
、內部減振器電路和功率晶體管驅動器，LTM4613在尺寸
、輸出功率、效率和EMI輻射之間實現了完美的平衡。LTM4613與經EN55022B標準認證的μModule穩壓器係列中其他許多成員（其具有各種不同的輸出功率級別）一起免除了增設磁屏蔽和外部減振器的需要，從而削減了解決方案總體尺寸、成本以及某些麻煩的設計任務。

總結

針對EMI相符性來設計信息技術設備（ITE）產(chan)品(pin)是(shi)一(yi)項(xiang)必(bi)然(ran)要(yao)求(qiu)，它(ta)需(xu)要(yao)超(chao)乎(hu)尋(xun)常(chang)的(de)技(ji)巧(qiao)和(he)時(shi)間(jian)。雖(sui)然(ran)很(hen)麻(ma)煩(fan)，但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)保(bao)證(zheng)相(xiang)鄰(lin)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)或(huo)係(xi)統(tong)自(zi)身(shen)內(nei)部(bu)其(qi)他(ta)附(fu)屬(shu)組(zu)件(jian)的(de)正(zheng)常(chang)功(gong)能(neng)運(yun)轉(zhuan)而(er)言(yan)，此(ci)類(lei)限(xian)製(zhi)是(shi)至(zhi)關(guan)緊(jin)要(yao)的(de)。為(wei)滿(man)足(zu)這(zhe)一(yi)需(xu)求(qiu)
，業(ye)界(jie)推(tui)出(chu)了(le)諸(zhu)如(ru)LTM4613等經過EN55022ClassB標準認證的電源模塊。然而
，由於EMI場強在很大程度上取決於諸多的因素（例如：輸人電壓、輸出電流、輸出電壓和PCB布局），因此在比較產品時應確定：EN55022認證是在相似的電氣條件下進行的（由業界認可的EMI測試實驗室在與您的設計相近的輸入電壓和輸出功率級別下實施）。淩力爾特公布了針對最常見工作條件的EMI測試結果和演示板光繪文件
，從而提供了一款由授權獨立實驗室認證的良好電源設計，這給客戶吃了顆“定心丸”。

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