EMI是怎样产生的?

2018-12-23 11:17:41 181

EMI是怎样产生的?

导体中流过电流,就会产生两个互相垂直的场。这两个场的强度与导体中的电流和电压成正比。其中一个垂直的场由数条以线表示的磁通量构成,称为“B”磁场。这些以线表示的磁通量是电磁器件、电机和发电机工作的关键。没有电流产生的磁场,电流不可能转换成做功的力。因此,在加以抑制和控制的情况下,B磁场是必不可少的。如果不加以抑制,B磁场会与附近其他器件或导体形成感应电压,产生EMI即噪声。

另一个垂直的场是 “E”电场或静电场。E电场就是收集储存在电容中的能量。它会产生静电吸附,也是造成摩擦地板上的地毯之后接触到金属物体会产生火花放电的原因。E电场使无线电、电视、WiFi、蓝牙和蜂窝通信成为可能。电流经调制通过天线产生调制E电场向空中发射。这些E电场又会通过接收天线产生电流—解码为数据、语音或视频信号—进而进行无线通信。遗憾的是,噪声的发射也像数据或视频一样容易,并被其他天线或用作天线的电子器件接收。这种EMI或噪声是极不希望产生的,因为会造成通信干扰。

控制EMI

E电场和B磁场会造成器件EMI辐射,需要极力遏制。除采用含有接地层的多层PCB,PCB设计和布局中还采用许多技巧帮助减轻EMI辐射。尽管做出这种的努力,但遏制EMI的唯一解决办法通常是给PCB电子器件加金属罩,如图2所示。这些金属罩一般接地,俘获E和B场并对其进行衰减或短路到地,避免器件EMI外漏。

由于一个或多个线圈能够集中B磁场并储存其能量,或将其从一个绕组传送到另一绕组,如变压器。所以B磁场会使电感元件产生EMI问题,。线圈越多,B磁场密度越高,对周围器件产生的EMI影响越严重。如果电感或变压器含有开口磁路,或控制磁饱和的磁芯存在很大间隙,B电场会非常容易地辐射到电感体外部,对周围器件产生噪声问题。图3所示为磁芯电感典型磁通图。今天介绍的这款电感一般称为屏蔽电感。屏蔽电感(如复合型Vishay IHLP®系列)线圈绕组完全被磁性材料包裹,可将几乎所有B磁场抑制在电感内部,显著降低电感B磁场泄漏产生EMI。