如今,电子设备已变得司空见惯,噪声抑制已成为主要问题。这是因为电子设备越多,性能越高,设备之间就越有可能发生噪声干扰。EMI滤波器在这样的时代发挥着积极的作用。例如,据说每部智能手机有超过20个EMI滤波器。
但是这样的EMI滤波器是什么,什么是EMI?本文英锐恩单片机开发工程师将介绍EMI和EMI滤波器。
一、什么是电磁干扰?
EMI是电磁干扰的缩写,有时也称为电磁干扰或电磁干扰,换言之,就是电磁噪声。作为另一个名称,有时称作RFI(射频干扰)。
受电磁噪声影响的电子设备可能会发生故障,可能会流过意外电流,在最坏的情况下,设备可能会劣化或损坏。此外,即使这不是什么大不了的事,如果智能手机上的无线电波中断或音频嘈杂,也会非常不方便。
电磁噪声本身也在自然界中发生。比如闪电、静电、极光等都是有名的。另一方面,从电子设备发出的噪声被归类为人工噪声。文章开头提到“电子设备越多,噪声干扰越多”,但这是因为每个电子设备产生的人为噪声都会受到影响。这种电磁噪声对设备的侵入称为抗扰度(或易感性)。相反,发射电磁噪声称为发射。换句话说,我们可以看到电子设备同时具有抗扰性和发射可能性。
此外,近年来许多电子设备具有高性能和快速性,因此时钟频率趋于高。然后,产生高频电磁噪声,这也会干扰各种电子设备。在有些情况下,电子设备的内部电路会产生噪声。在此背景下,在开发电子产品的时候,面临着采取EMI对策的压力。
因此,开发了后述的EMI滤波器。还有类似的术语,例如EMS和EMC。
EMS是Electro Magnetic Susceptibility的缩写,字面意思是对电磁噪声的敏感性。这是指上述抗扰度,表示它处于受电磁噪声干扰的状态。
EMC是Electro Magnetic Compatibility的缩写,字面意思是与电磁噪声兼容。这是指具有抗扰度发射对策的电子设备或电路,是为了使电子设备更准确地运行而必须实现的噪声对策。
从广义上讲,EMI滤波器也是EMC的一部分。
二、什么是EMI滤波器?
EMI滤波器是用于过滤电磁噪声的电子元件。在采取噪声对策时,会使用选择“信号良好”和“不良信号”的滤波器,以及通过金属等物理外壳将电磁场与周围环境隔开的屏蔽。有时只使用一种,有时两种都使用。
而EMI滤波器对应于前者。这种EMI滤波器是零件的总称,根据设置的位置和形状有多种类型。很难涵盖所有这些,但典型的类型分类是“要设置的地方”。这是设置电源输入部分、输出部分和信号传播部分的地方。都是适配器类型或可以安装在印刷电路板上的类型。此外,所使用的EMI滤波器取决于噪声传导模式是共模还是差模。
当信号传输完毕后,会通过电路返回到原来的位置。当它返回时,波形会异相,但这被称为差模或正常模式,因为它是正常时间的传输方式。
然而,这个掉头信号可能与输入同相,这就是“共模”。由于共模下噪声的传输方式较为复杂,因此最好使用适合每种情况的EMI滤波器。在许多情况下,噪声滤波器通过过滤高频范围来提取适当的信号。这种滤波有多种类型,但许多EMI滤波器都有低通滤波器。低通滤波器是在输入信号上并联电容器、串联电阻的电路,有时也称为RC滤波器。
低通滤波器擅长通过低频和阻挡高频。如上所述,屏蔽和EMI滤波器都可以使用,但带有物理外壳的屏蔽往往体积庞大且安装成本高。因此,在电子设备变得越来越小、越来越轻的今天,EMI滤波器正变得越来越主流。
以上就是英锐恩单片机开发工程师分享的“什么是EMI?为何需要消除噪音的EMI滤波器?”。英锐恩专注单片机应用方案设计与开发,提供8位单片机、16位单片机、32位单片机。