目前，電子產品越來越容易受到電磁干擾的威脅，本文分析電子線路" title="電子線路">電子線路中產生電磁感應的主要元器件，以及電磁干擾的基本原理；列出電磁兼容抗擾度實驗的類型；提出電源電路中電磁兼容設計的基本方法，并用兩個實例驗證了其可行性。

引言

電磁兼容設計實際上就是針對電子產品中產生的電磁干擾EMI(Electromagnetic InteRFerence)進行優(yōu)化設計，使之能成為符合各國或地區(qū)電磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)標準的產品。隨著電子產品越來越多地采用低功耗、高速度、高集成度的 LSI電路，這些裝置比以往任何時候都更容易受到電磁干擾的威脅；而與此同時，大功率家電及辦公自動化設備的增多，以及移動通信、無線網絡的廣泛應用等，又大大增加了電磁干擾的發(fā)生源。這些變化迫使人們把電磁兼容作為重要的技術問題加以關注。

1 電磁兼容標準

為了適應國際商貿與技術發(fā)展的要求，國家技術監(jiān)督局對聲音和電視廣播設備、信息技術設備、家用和電熱、電動工具、電源、照明電器、火花點火發(fā)動機的驅動裝置、金融及貿易結算電子設備、安保電子產品、低壓電器10類進行強制性EMC認證。

目前對于電磁兼容的標準，不同的行業(yè)有不同等級標準要求。信息技術設備的無線電干擾要求如表1、表2所列。
 

表1  電源端口傳導發(fā)射要求

表2  機箱端口輻射發(fā)射要求

為了達到電磁兼容標準，電子產品在使用前需進行電磁兼容的抗擾度實驗，如表3所列。

表3  電磁兼容的抗擾度實驗

2 電磁感應與電磁干擾

一般電子線路都是由電阻器、電容器、電感器、變壓器、有源器件和導線組成。當電路中有電壓存在時，在所有帶電的元器件周圍都會產生電場；當電路中有電流流過時，在所有載流體的周圍都存在磁場。

在電子線路中只要有電場或磁場存在，就會產生電磁干擾。兩者是相輔相成的，電場會產生位移電流，電流又會產生磁場。在高速PCB及系統(tǒng)設計中，高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，能發(fā)射電磁波，并影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內其他子系統(tǒng)的正常工作。

3 電源電路中的電磁兼容設計

在電子產品中，各種干擾往往會通過電源傳輸給電子設備，從而對這些設備造成危害。通過對微機系統(tǒng)的失效概率統(tǒng)計可知：微機系統(tǒng)100次故障，其中90次來自電源，10次是微機本身，可見電源的可靠性最重要。具有良好抗干擾設計的電源，能使用戶在產品設計中無需考慮由電源引起的抗干擾問題，大大縮短用戶的產品開發(fā)周期，節(jié)約開發(fā)成本。

3.1 電源干擾的類型

電源干擾可以以“共模”或“差模”方式存在。干擾類型可以從持續(xù)期很短的尖峰干擾到完全失電之間進行變化。其中也包括電壓變化（如電壓的跌落、浪涌與中斷）、頻率變化、波形失真（電壓的或電流的）、持續(xù)噪聲或雜波，以及瞬變等。表4中的幾種干擾，能夠通過電源進行傳輸并造成設備的破壞或影響其工作的主要是電快速瞬變脈沖群和浪涌沖擊波，而靜電放電等干擾只要電源設備本身不產生停振、輸出電壓跌落等現象，就不會造成由電源引起的對用電設備的影響。
 

表4  電源干擾的類型

3.2 抑制干擾的方法

3.2.1 在電源輸入端加入線路濾波器

典型的電源線路濾波器如圖1所示。其中，L1和L2的線圈同方向繞在同一磁芯上，這兩個電感對于差模電流和主電流所產生的磁通是互相抵消的，因此不會引起磁芯的飽和；而對于共模電流則可以反映為很大的電感，以便獲得最大的濾波效果，所以又稱為“共模電感”。
 

圖1  典型的電源線路濾波器