從電源輻射源的角度談EMI的產生

電磁干擾EMI是令眾多電源設計者頭疼的問題，很多新手在邁過設計方面的難題之后通常都會在EMI上碰壁。設計本身存在缺陷可能導致電磁干擾過大，但電源器件選擇不當同樣會造成EMI飆升。本文就將為大家講解電源作為輻射源是如何產生EMI的。

圖1 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

在每個開關周期里，存儲在寄生電感器中的能量將和存儲于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1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。此脈沖電流將在輸入電源電纜和PCB板印制線(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2 在96W輸出功率下LTM4613(DC1743)的EN55022標準相符性演示

當輸人電壓和輸出電流增加時，每個周期中功率電感器改變極性時開關節點上的電壓尖峰也將增大。而且，輸出電流越高，電路回路內部產生的脈沖電流越大。因此，輻射發射在很大程度上取決于被測試器件所處的電氣操作條件。一般來說，輻射噪聲將隨著輸人電壓和輸出功率(特別是輸出電流)的提高而增加。由于作為低噪聲替代方案的線性穩壓器效率過低，而且在高電壓和高功率級別下耗散過多的熱量，因此設計工程師不得不克服因采用最先進的開關電源解決方案而引發的難題，其中的EMI抑制變得頗為棘手。

由此可見，從輻射源的角度來說EMI存在每個開關周期當中。想要完全對其進行抑制還是比較棘手的問題，所以對EMI進行抑制的話題不能單單從一個方面來入手，而是需要多方面的配合。希望大家在閱讀過本文之后能夠有所收獲。