典型CE测试期间的传导发射回路

第 1 部分从讨论传导发射开始，我们看到了 CM（共模）发射路径的第一个示例。我们注意到，来自 EUT（被测设备）的一些 RF 耦合到附近的（垂直和水平）板中，并且信号作为共模噪声返回到 EUT。我们还看到频谱分析仪连接到 LISN 以测量每条线路的传导发射（峰值和准峰值）。

第 2 部分将更详细地研究这一点，并讨论一些减少传导发射的方法。我们不会进行理论分析，但需要进行一些分析以使这些系列易于理解。我将尽可能简单地讨论。

了解共模噪声路径

第 1 部分描述了典型 EMC 测试场景中的共模环路。理解这一点至关重要，因为它将为您提供解决此问题的工具。每个设计的这条路径都会略有不同，但一旦确定，您将拥有解决它所需的所有工具。

让我们从一个例子开始。在图 1 中，我们有一个 DC/DC 转换器，其 MOS 开关连接到散热器。MOS 使用不良绝缘材料连接到加热装置。在这种情况下，散热器可能是传导发射和辐射发射的原因。但是怎么做？如果您想象在散热器和接地（垂直）板之间有一个寄生电容，即使只有一个 20 pF 的寄生电容，您也可以创建一个 CM 环路，如下图所示。

图 1.高寄生电容导致的共模电流环路。图片由 Francesco Poderico 提供

你能看见它吗？在这个简单的示例中，散热器是 CM 回路的来源。由于我们知道来源，我们可以修复它。我们可以大幅度减少排放，有很多方法可以做到。

例如，如果可以将散热器主体连接到大地（这并不总是可行的，我们将 CM 回路从之前的图 1 中的内容更改为下面的内容：

图 2. CM 环路现在非常小，因为我们已经大大降低了寄生电容的影响。图片由 Francesco Poderico 提供

你现在能看到吗？CM 电流没有穿过 LISN，所以我们没有 CE 发射。

但是如果我们不能做到这一点呢？如果我们不能将散热器接地怎么办？

我们还有另一种修改环路的方法，例如，使用屏蔽电缆并将电缆接地。

图 3. CM 电流绕过 LISN。图片由 Francesco Poderico 提供

您现在能看到屏蔽电缆如何修改 CM 回路吗？我们正在“帮助”CM 电流“绕过”LISN。

你可能会说，好吧，但是屏蔽电缆太贵了。我们有别的办法吗？是的，我们还有其他方法。最常见的？使用共模扼流圈。

选择正确的 CM 扼流圈需要三个主要参数：

1.扼流圈允许的最大电流

2. 预期排放图

3.最大衰减

扼流圈允许的最大电流

让我们从当前开始。在我的设计中，我选择扼流圈以使电流至少是 EUT 预期最大值的 2 或 3 倍（例如，如果 EUT 需要 1 A，我选择 2 或 3 A 的扼流圈）。我这样做是为了避免过滤器的磁性退化。

预期排放图

在较低的频率范围域（150 kHz - 30 MHz）中，大多数辐射是由 DC/DC（或 AC/DC）转换器引起的。这些组件通常在几 MHz 或更少左右切换。因此，大多数预期排放将是基波的谐波。因此，例如，如果我们只有一个以 1 MHz 切换的 DCDC 转换器，我希望看到大部分发射频率为 1 MHz、3 MHz、5 MH 等等。（在另一篇文章中，我将讨论如何在不使用 CM 扼流圈的情况下对抗偶次谐波。）

因此，关键部分是我们的 CM 扼流圈需要能够至少从 1 MHz 到 30 MHz 进行滤波，而不是从 150 kHz 到 30 MHz。

最大衰减

最后，我们必须确定在 1MHz 到 30MHz 的频率范围内我们想要的最大衰减。正如我们之前看到的，我们无法真正控制寄生电容，它可能在 20 pF 左右，但可能会更小。我们不知道，直到我们测试该单元。我根据类似项目的经验设置衰减，例如 30 dB。一旦我掌握了所有这三个参数，我终于可以去找扼流圈制造商看看他们的插入损耗图了。如今，大多数 CM 扼流圈制造商至少提供两张图表，一张用于 CM 插入损耗，另一张用于 DM（差模）插入损耗。这些图表是从 LISN 的角度进行测量的，因此当我们将其添加到电源线时，我们应该期待类似的衰减。我们只对 CM 插入损耗感兴趣。