什么是 EMI？

在要求电磁兼容性 (EMC) 的系统中，充当电磁源的元件应降低自身干扰，而遭受干扰的元件则应降低自身的易感性。当终端设备制造商集成各种供应商的元件时，确保干扰源和受影响电路兼容的唯一方法是建立一套通用规则，也就是将干扰限制在受影响电路能够承受的一定水平。

图 1 SMPS 中的 EMI 源示例。

这些规则是根据业界通用规范（如适用于汽车行业的国际无线电干扰特别委员会 (CISPR) 25

和适用于多媒体设备的 CISPR 32）建立的。CISPR 标准决定了任何 EMI 缓解技术的最终性能，因此对于 EMI 设计至关重要。由于 SMPS 是典型的电磁干扰源，因此本白皮书将重点介绍如何降低干扰。如需获取 EMI 标准的完整列表，请参阅电源的传导 EMI 规格概述和电源的辐射 EMI 规格概述。

除了解给定应用的相应标准之外，了解如何测量 EMI 也很重要，这将帮助您深入了解如何降低 EMI。EMI 测量通常分为传导 EMI 测量和辐射 EMI 测量，顾名思义，这同时说明了 EMI 的测量方法和产生机理。尽管传导发射通常与较低的频率 (<30MHz) 相关，辐射发射通常与较高的频率 (>30MHz) 相关，但这两者之间的区别并不是那么简单，因为传导频率范围和辐射频率范围有所重叠。

传导发射测量旨在量化从器件产生并返回到其电源的 EMI。对于许多应用而言，降低这些发射至关重要，因为同一电源线通常都连接着许多其他敏感电路。在现代汽车中，长线束的数量不断增加，因此降低长线束的传导 EMI 尤为重要。

图 2 展示了用于传导发射的通用测试设置，包括电源、线路阻抗稳定网络 (LISN)、EMI 接收器、电源线和被测器件 (DUT)。LISN 扮演着关键角色，可充当低通滤波器，确保 EMI 测量的可重复性和可比性，并为 DUT 提供精确的阻抗。图 2 还展示了将传导发射细分为共模 (CM) 电流和差模 (DM) 电流。DM 电流在电源线与其返回路径之间流动，是较低频率范围内的主要因素。CM 电流在每条电源线与接地之间流动，是较高频率范围内的主要因素。

图 2 用于传导发射测量的通用测试设置，其中 DM 和 CM 环路分别以青色和红色突出显示。

辐射 EMI 测量的设置与传导 EMI 测量类似，主要区别在于前者的 EMI 接收器不是直接连接到 LISN，而是连接到附近的天线。SMPS 中的辐射能量来自产生磁场的快速瞬态电流环路以及产生电场的快速瞬态电压表面。由于产生辐射磁场的电流环路也产生 DM 传导发射，并且产生辐射电场的电压表面也产生 CM 传导发射，因此许多 EMI 缓解技术都可以降低传导发射和辐射发射，但可能专门针对其中一项。

通常，通过大型无源滤波器来缓解较低频率的发射，会增加解决方案的电路板面积和成本。高频发射在测量、建模和缓解方面面临着不同的挑战，这主要是其寄生性质导致的。常见的高频发射缓解技术包括控制压摆率和减小寄生效应。图 3 总结了本白皮书中包含的缓解技术、这些技术适用的频带以及 CISPR 25 标准中的频率范围示例。