干货！预防和整改EMI

在电子设备的研发与生产过程中，电磁干扰(EMI)问题如同一个隐形的 “拦路虎”，它不仅可能导致设备性能下降，甚至会使产品无法通过电磁兼容(EMC)认证，错失市场机会。而近场探头作为排查 EMI 问题的 “利器”，在干扰源定位和整改过程中发挥着至关重要的作用。本文将结合实际经验，分享利用近场探头整改 EMI 的相关技巧与心得。

近场探头的原理与选型

近场探头是基于电磁感应原理工作的，它能够捕捉电子设备周围近场区域的电磁信号。与远场测试不同，近场测试可以更精准地定位干扰源的具体位置，因为近场的电磁场主要由设备内部的电流和电荷分布决定，受环境影响较小。

在选型方面，需要根据实际测试需求来选择合适的近场探头。首先要考虑的是频率范围，不同的探头有其对应的有效频率区间，例如有些探头适用于低频段(如几十 kHz 到几 MHz)，而有些则适用于高频段(如几百 MHz 到几 GHz)。如果测试的设备可能存在多频段的干扰，那么选择宽频带的探头会更加高效。其次，探头的尺寸也很关键，小尺寸的探头分辨率更高，能够定位到更细微的干扰源，比如芯片引脚、细小的导线等;而大尺寸的探头灵敏度相对较高，适合在较大范围内快速扫描，初步确定干扰源的大致区域。另外，探头的阻抗匹配也不容忽视，良好的阻抗匹配可以减少信号的反射和损耗，保证测试数据的准确性。

利用近场探头定位干扰源

在使用近场探头定位干扰源时，需要遵循一定的步骤和方法，以提高定位的效率和准确性。

首先，进行初步扫描。将探头连接到频谱分析仪或 EMI 测试仪上，然后在设备通电工作的状态下，手持探头在设备表面缓慢移动，从整体上了解设备的电磁辐射情况，找出辐射较强的大致区域。在这个过程中，要注意保持探头与设备表面的距离一致，通常建议距离在几毫米到几厘米之间，避免距离变化对测试结果产生过大影响。

其次，精准定位。在初步确定的高辐射区域内，使用小尺寸的探头进行细致扫描。通过观察频谱分析仪上的信号强度变化，确定干扰源的具体位置。例如，当探头靠近某个芯片时，信号强度明显增强，那么该芯片很可能就是主要的干扰源之一;当探头沿着导线移动时，信号强度出现波动，说明导线可能存在辐射问题。

开关电源EMI整改中，关于不同频段的干扰原因及抑制方法：

一、1MHz以内——主要是差模干扰

1、增加X电容量;

2、添加差模电感

3、PI滤波器可用于小功率处理(建议靠近变压器的电解电容器可选用较大的)。

二、1MHz---5MHz---差模共模混合。在输入端并联一系列X电容器，滤除差模干扰，分析哪种干扰超标并解决问题。

1、当差模干扰超过标准时，可以调整X电容，增加差模电感来调整差模电感量。

2、如果共模干扰超过标准，可以增加共模电感，并选择合理的电感来抑制共模干扰。民熔电气的开关电源电路合理的设计加上优异的电感。共同铸就了民熔开关电源少见的EMI。而民熔电气在降低EMI的同时也在追求更低的损耗。合理的电感利用，无不体现着民熔电气的强大技术。

3、整流二极管的特性也可以改变，以处理一对快速二极管，如FR107和一对普通二极管接通整流二极管1N4007。

EMI少发的民熔开关电源

三、5m以上---主要干扰为共模干扰，采用抑制共模的方法。对于接地的情况，如果在地线上串绕一个磁环2-3匝，10MHz以上的干扰将大大减弱;靠近变压器的铁芯可以粘铜箔，铜箔是闭环的。可处理后端输出整流管吸收电路的尺寸和初级大电路的并联电容。

四、对于20-30mhz，

1、对于一类产品，可以调整Y2对地电容或改变Y2电容的位置。

2、调整一次侧和二次侧之间Y1电容的位置和参数值。

3、在变压器外部包铜箔，在变压器最内层加屏蔽层，调整变压器绕组组别排列。

4、更改PCB布局。民熔电气开关电源的部分类型型号，可以说是将PCB布局的部分发挥到了极致。合理细节的PCB布局，使民熔开关电源既有较低的EMI干扰，也有高效安全便捷适用广的特点。而由于较低的EMI干扰等优势，民熔开关电源在市场中的巨头地位愈发稳固。

5、输出线前连接有一个小型共模电感。

6、输出整流器两端并联RC滤波器并调整合理的参数。

7、在变压器和MOSFET之间增加束核。

8、在变压器的输入电压引脚上加一个小电容。

9、MOS驱动电阻增加

电源

五、30-50mhz一般是由MOS晶体管的高速开关引起的。

1、提高MOS驱动电阻。

2、RCD缓冲电路采用1N4007慢管。

3、采用1N4007慢管解决VCC的供电电压问题。

4、或在输出线前端串联的小型共模电感。

5、将一个小的吸收电路与MOSFET的D-S管脚并联。

6、在变压器和MOSFET之间增加束核。

7、在变压器的输入电压引脚上加一个小电容器。

8、PCB核心布局时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小。

9、由变压器、输出二极管和输出平波电解电容组成的回路应尽可能小。

六、50-100mhz一般由输出整流管的反向恢复电流引起。

1、可在整流管上串磁珠。

2、调整输出整流器的吸收电路参数。

3、可以改变y形电容支路的一次侧和二次侧的阻抗，如在管脚处增加梁芯或串联适当的电阻。

4、还可以改变从输出整流二极管主体到空间的辐射(如铁夹，改变散热器的接地点)。

5、增加屏蔽铜箔抑制空间辐射

一、EMI测试整改的重要性

EMI测试整改是在电子产品研发和生产过程中，针对电磁干扰问题进行的专项改进工作。通过整改，可以有效降低产品在工作时产生的电磁辐射，减少对周边设备的干扰，提高产品的电磁兼容性。同时，EMI测试整改也是产品通过国内外电磁兼容性认证的必要条件，对于产品进入市场具有重要意义。

二、EMI测试整改的问题识别与定位

在进行EMI测试整改之前，首先需要准确识别并定位EMI问题。这通常包括以下几个步骤：

1、进行详细的EMI测试，记录测试数据和现象;

2、分析测试数据，找出超标频段和干扰源;

3、通过近场测试、频谱分析等手段，进一步定位干扰源的具体位置;

4、结合产品设计图纸和电路原理，分析干扰产生的原因。

三、EMI测试整改的方法

针对识别出的EMI问题，可以采取多种整改方法进行优化。以下是一些常用的整改方法：

1、屏蔽技术：通过添加金属屏蔽罩、导电涂层等方式，隔离干扰源与敏感电路，减少电磁辐射;

2、滤波技术：在电源线和信号线上添加滤波器，滤除高频干扰信号，提高信号的纯净度;

3、接地技术：合理设计接地系统，确保设备各部分的电位一致，降低电磁干扰的影响;

4、布局优化：优化电路板和元器件的布局，减少不同电路之间的耦合和干扰;

5、软件优化：通过调整软件算法和时序，减少设备在特定工作状态下产生的电磁干扰。