简介
大都电源运用有必要削减电磁搅扰 (EMI) 以满意相关要求，体系规划人员有必要测验各种方法来削减传导和辐射发射。
电磁兼容性 (EMC) 标准的合规性（例如，针对多媒体设备的 CISPR 32，针对轿车运用的 CISPR 25）是一项十分重要的使命，与产品开发本钱和上市时刻休戚相关。
关于 DC/DC 转化器而言，虽然选用开关更快的电源器材能够进步开关频率并缩小尺度，但在开关转化期间呈现的开关电压和电流转化率（dv/dt 和 di/dt）有所进步，一般引起 EMI 加重，导致整个体系呈现问题。
例如，氮化镓 (GaN) 电源器材的开关速度极快，导致高频条件下的 EMI 添加 10dB。EMI 滤波器是电力电子体系不可或缺的组成部分，在总体积和总重量方面占比相对较大。因而，有必要十分重视体系的 EMI 降噪和按捺，不只要满意 EMC 标准，还需下降解决计划本钱并进步体系功率密度。
本文是 EMI 系列文章的榜首部分，回忆了相关标准和丈量技能，首要侧重于传导发射。表 1 列出了与 EMI 有关的常用缩写和命名法。
表 1：与 EMI 和 EMC 相关的常见缩略语、缩写和单位。
EMC 监管标准
EMC 指体系或内含元器材在其电磁环境中按要求运转，不会对环境中的任何设备发生超出容限的电磁搅扰的才能。此类搅扰或许形成严重后果，因而各种国内和世界监管标准中均设立了 EMC 条款。
在欧盟区域内，通讯商场出售的电源产品多年来一般选用 EN 55022/CISPR 22 产品标准，然后在传导和辐射发射两方面满意合规性要求，欧盟之外参照此标准的电源产品运用 CE 契合性声明 (DoC)，满意欧盟 EMC 指令 2014/30/EU 的合规性。
针对北美商场规划的产品契合 FCC 第 15 部分 的限值。IEC 61000-6-3 和 IEC 61000-6-4 通用 EMC 标准别离适用于轻工业和工业环境。
但是，在辐射方面，EN 55032 产品标准已替代 EN 55022 (ITE)、EN 55013（播送接收器和相关设备）和 EN 55103-1（音视频设备）。这一新标准正式成为契合 EMC 指令的一致辐射标准。更详细地说，之前依据 EN 55022 进行测验并在 2017 年 3 月 2 日后运往欧盟的一切产品，有必要契合 EN 55032 的要求。
跟着 EN 55022 标准吊销并由 EN 55032 替代，电源制造商和供货商需求依照新标准更新其 DoC 证书，然后合法地运用 CE 认证徽标。图 1 显现了在 150kHz 至 30MHz 的适用频率规模内，运用准峰值 (QP) 平和均值 (AVG) 信号检测器进行的传导发射的 EN 55022/32 A 类和 B 类限值。
图 1：运用准峰值平和均值检测器的 EN 55022 A 类和 B 类传导发射限值。
关于轿车终端设备，未来 EMC 合规性的首要推动力无疑来自于经过车辆间通讯支撑的自主车辆。针对“板载接收器维护”的 CISPR 25 标准已针对传导发射设置了严厉的约束，在 FM 频带（76MHz 至 108MHz）的约束尤为严厉。
从监管视点而言，UNECE 10 号法规在 2014 年 11 月替代了欧盟的轿车 EMC 指令 2004/104/EC，其间要求制造商有必要取得一切车辆、电子元器材 (ESA)、元器材和独立技能单元的型式认证。
CISPR 25 测验的传导发射均在 150kHz 至 108MHz 频率规模的特定频带内进行丈量。详细而言，调理频率规模散布在 AM 播送、FM 播送和移动服务频带之间，如图 2 中的图象和表格所示。图 2 还制作了 CISPR 25 5 类（最苛刻的要求）的相关限值图象。虽然频带之间的带隙答应更高的噪声尖峰，但轿车制造商或许会依据其特定的内部 EMC 要求挑选扩展这些频率规模。这些要求一般依据世界 IEC 标准，仅更改不同测验或限值的少数参数，其核心内容坚持不变。
图 2：CISPR 25 5 类传导发射限值。
为了应对 CISPR 25 限值带来的应战，尤其是 FM 频带方面，请注意，50Ω 丈量电阻发生的 18dBμV 对应的噪声电流仅为 159nA。
丈量传导 EMI
LISN 丈量 EUT 发生的传导发射。它是刺进 EMI 源和电源之间丈量点的接口，保证 EMI 丈量成果的可重复性和可比较性。图 3 所示为依据 CISPR 16-1-2 [12] 或 ANSI C63.4标准界说的标准 50μH LISN 的功用等效电路（并非完好原理图）。
LISN 供给：
·在给定频率规模内，发生经过校准的安稳信号源阻抗。
·在该频率规模内，将 EUT 和丈量设备与输入电源阻隔。
·与丈量设备树立安全适用的衔接。
·独自丈量两条线路的总噪声等级，图 3 中以 L 和 N 表明。
图 3：运用 V 型 LISN 进行的传导发射丈量。
简而言之，运用信号源阻抗已知的预界说测验计划能够取得可重复性成果。注：LISN 或许包括一个或多个独立 LISN 电路。
LISN 的本质是 pi 滤波器网络。经过低通电感-电容 (LC) 滤波器，EUT 与输入电源线 L 和 N 相连，如图 3 所示。LISN 电感值依据在产品抱负设备状态下，电源线的预期电感。
CISPR 16 和 ANSI C63.4 为 LISN 指定了一个 50μH 电感，该值与电信设备中约 50 米的配电布线体系的电感相符。相反，CISPR 25 指定 5μH LISN，与轿车线束的近似电感相对应。
LISN 为噪声发射信号供给清晰界说的阻抗。LISN 制造商一般供给校准曲线，指示特定丈量频率规模内的标称阻抗。依据 CISPR 16-1-2，答应的容差是 ±20% 的幅值和 ±11.5° 的相位。
关于运用 EMI 接收器或频谱分析仪进行的丈量，噪声信号可经过高通滤波器网络（如图 3 所示）取得，该网络的耦合电容为 0.1μF，放电电阻为 1kΩ，丈量端口的端接电阻为 50Ω 。图 4 显现了在 150kHz 至 30MHz 的频率规模，(50μH + 5Ω) || 50Ω LISN 的模仿阻抗图。
图 4：在 150kHz 至 30MHz 的调理频率规模内，丈量端口处的 50Ω，50μH LISN 标称阻抗特性。
针对轿车运用的 CISPR 25 测验设备
图 5 显现了 CISPR 25 引荐的传导发射测验设备。该标准界说了待测体系的处理方式以及丈量计划和设备。依据 CISPR 25 标准，LISN 在此处指定为 AN。当轿车功率回流线超越 200mm 时，EUT 长途接地，需求两个 AN：二者别离用于正电源线和功率回流线。相反，假如轿车功率回流线不超越 200mm，则 EUT 本地接地，只需将一个 AN 运用于正电源。
AN 直接设备在基准接地平面之上，AN 外壳与接地平面相连。电源回流线还与电源和 AN 之间的接地平面相连。将 EMI 接收器衔接到相应 AN 的丈量端口可保证成功丈量每条电源线上的传导发射。与此同时，刺进另一条电源线的 AN 的丈量端口端接 50Ω 负载。
图 5：CISPR 25 传导 EMI 测验计划（电压法）概述。
图 6 显现了用于预合规测验的 CISPR 25 传导发射试验室。LISN 是右侧的蓝色箱体，锂离子轿车电池坐落这以后，DUT 坐落左边的绝缘材料上。为了在特定电源电压下（例如 13.5V）进行测验，运用可变电压源从试验室外部经过隔板馈电。成果经过各自的 LISN 在线路端（热回路）和回来端（接地）获取。
图 6：运用两个单极 LISN 和铜箔接地平面的 CISPR 25 传导 EMI 测验设备。
图 7 显现了典型的 CISPR 25 传导 EMI 扫描成果，黄色和蓝色别离表明峰值平和均丈量值。咱们能够看到 DC/DC 转化器安静地运转，传导发射远低于严厉的 5 类限值。这种丈量技能在 30MHz 以上发生改动，由于 EMI 接收器的 RBW 从 9kHz 调整为 120kHz，或许导致丈量噪底发生变化。
图 7：典型的 CISPR 25 传导 EMI 丈量。
总结
有意或许无意发生的电磁能量均对其他设备形成电磁搅扰。商业产品需求在正常运转过程中将发生的电磁能量降至最低水平。
世界各地的许多管理机构均对答应终究产品发生的传导和辐射 EMI 的等级进行了规则。选用适用的丈量技能能够定量分析此类发射，以便采纳恰当的办法契合法规的合规性。
EMC 要求一般事关在 AC 电源线（和信号线）所丈量体系的全体状况，而 DC/DC 转化器作为子元器材，并没有详细的 EMC 限值。但是，用户能够履行预合规性测验，确认 EMI 是否形成不良影响。
