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第1章 开关电源电磁兼容正向设计理论
目前几乎所有的电子产品都离不开开关电源的设计和应用。对于这样的带有开关电源设计的产品,如果不考虑EMC问题,就会导致EMC测试无法通过,以至于无法通过相关的法规认证。因此,EMC问题在测试之前优先加以考虑,就是所包含的正向设计方法。比如,设计工程师根据需要,设计出了效果良好的滤波、去耦、旁路电路,放置于产品电源输入/输出接口的前级,可使因传导而进入系统的干扰噪声消除在电路系统的入口处;设计出了隔离电路,例如变压器隔离、光电隔离等解决通过电源线、信号线和地线进入电路的传导干扰,同时阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰;设计出了能量吸收回路,从而减小电路、器件吸收的噪声能量;通过选择电路元器件和合理安排电路系统,使干扰影响最小。
在电子产品设计中,同时也包含开关电源的设计,对产品进行EMC的正向设计是非常重要的。这样就能够使产品获得好的EMC性能和高的性价比。
如果在设计时没有用正向设计理论考虑潜在的EMC问题,而是通过测试整改来解决设计成型产品及电路级的EMC问题,那么大量的人力和物力都会放在后期的测试、验证、整改阶段。即使产品最终整改成功,大多数情况下还是会由于整改涉及电路原理、PCB设计、结构模具的变更,导致研发费用增加,产品上市周期延长。
通过前期产品设计过程中的电磁兼容正向设计理论,把EMC设计变成一种可控的设计技术,同时同步于产品功能的设计过程。对于开关电源的电磁兼容的分析和设计,需要理论原理和工程实践的结合,EMC问题必须有三要素即干扰源、耦合路径、敏感器同时存在,才会出现EMC问题,缺少三要素中的任何一个,EMC问题都不会存在。EMC设计就是针对三要素中的一个或几个采取某些技术措施,限制或消除其影响,从而正向设计开关电源中的EMC问题。