文件名称：ADI教你简化EMI抑制技术，搞定高性价比隔离设计
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更新时间：2024-07-26 17:05:55
EMI隔离
出于各种原因，电子系统需要实施隔离。它的作用是保护人员和设备不受高电压的影响，或者仅仅是消除PCB上不需要的接地回路。在各种各样的应用中，包括工厂和工业自动化、医疗设备、通信和消费类产品，它都是一个基本设计元素。 虽然隔离至关重要，但它的设计也极其复杂。控制功率和数据信号通过隔离栅时，会产生电磁干扰(EMI)。这些辐射发射(RE)会对其他电子系统和网络的性能产生负面影响。 对于带隔离的电路设计，一个重要的步骤是跨隔离栅传输功率，并缓解产生的RE。虽然传统方法可能行之有效，但它们往往需要权衡取舍。其中可能包括使用分立式电路和变压器来传输功率。这种方法笨重耗时，会占用宝贵的PCB空间，无一不会增加成本。更经济高效的解决方案是将变压器和所需的电路集成到更小外形中，如芯片封装。 虽然这样可以节省电路板空间，降低设计的复杂性和成本，但也使得变压器体积变小，具备的绕组更少，需要更高的开关频率（高达200MHz）才能高效地将所需的功率传输到次级端。在更高频率下，寄生共模(CM)电流可能通过变压器的绕组以容性方式从初级端耦合至次级端。因隔离栅的性质所限，没有物理路径可以让这些CM电流返回初级端。隔离栅形成一个偶极，将能量以CM电流的形式辐射，并让其返回到初级端。这就引发了另一个重要考虑因素：合规性。 电磁兼容性（EMC）要求 产品上市前，必须符合EMC规定。将变压器和所需的电路集成到更小的封装中会产生EMI，因此需要采用复杂且成本高昂的RE抑制技术，以满足电磁兼容性(EMC)法规的要求。 EMC是指电子系统在其目标环境中正常工作而不干扰其他系统的能力。全球不同地区都有EMC法规，用于确保所有产品在有其他产品存在的情况下都能正常工作。辐射发射量必须低于目标使用环境和应用场合所对应的规定水平。因此，EMC测试和认证已成为产品上市过程的一个重要组成部分。在欧盟销售的产品需要具有CE标志，而在美国销售的产品则需要获得FCC分类认证。为取得这些认证，需要对系统执行一套EMC测试。在工业、医疗、通信和消费环境中，辐射发射通常必须符合CISPR11/EN55011、CISPR22/EN55022或FCCPart15标准。