24小时服务热线（微信同号）
张经理 15818768880
Copyright©三肖期期中特 粤ICP备14093259号
二、EMI 的基本概念
1. 什么是 EMI？
EMI 指的是电子设备在工作过程中产生的不必要的电磁信号，可能影响其他电子设备的正常运行。EMI 干扰通常需要符合国际电磁兼容（EMC）标准，如：
FCC（美国联邦通信委员会）
CISPR（国际无线电干扰特别委员会）
IEC（国际电工委员会）
GB（中国国家标准）
2. EMI 的分类
EMI 按照来源和传播方式可分为：
传导 EMI（Conducted EMI）：通过电源线、信号线传播的电磁干扰，通常频率低于 30MHz。
辐射 EMI（Radiated EMI）：通过空间传播的电磁波干扰，通常频率高于 30MHz。
共模 EMI（Common Mode EMI）：信号线上共向地传播的干扰，容易影响系统整体性能。
差模 EMI（Differential Mode EMI）：在线路间传播的 EMI，主要影响高频信号质量。
三、EMI 噪声源的分析
1. 主要 EMI 产生机制
EMI 主要来自以下三个方面：
电路中的快速开关操作
电磁耦合
电源和信号完整性问题
（1）电路开关操作
开关电源（Switching Power Supply）、DC-DC 转换器、IGBT、MOSFET 等高频开关器件会产生大量的高频谐波，这些谐波是 EMI 的主要来源。例如：
Buck、Boost DC-DC 转换器的高速开关
CPU、GPU、FPGA 等高速数字电路的切换
PWM 控制信号
（2）电磁耦合
电子电路中存在三种主要的电磁耦合方式：
电容耦合（Capacitive Coupling）：高频信号耦合到相邻信号线上，产生串扰（Crosstalk）。
电感耦合（Inductive Coupling）：电流变化导致磁场变化，进而在邻近电路中感应出电压。
辐射耦合（Radiated Coupling）：高频信号通过天线效应向外发射 EMI。
（3）电源完整性问题
不良的电源设计，如电源纹波（Ripple）、地环路（Ground Loop），会加剧 EMI。例如：
PCB 设计不良，导致电源地线阻抗过高
电解电容、贴片电容选择不当，滤波效果不足
电感和电容谐振导致噪声放大
四、EMI 的优化方法
针对 EMI 产生的机制，优化方法主要包括源头抑制、传播路径优化、接收端防护等策略。
1. 源头抑制
（1）降低开关电源噪声
降低开关频率或使用软开关技术（如 ZVS、ZCS），减少高频谐波。
优化驱动电路，降低开关瞬态噪声（如 Gate 电阻优化）。
合理选择 PCB 走线，减少开关节点的电流回路面积。
（2）减少电磁耦合
缩短信号路径，减少电磁辐射面积。
采用屏蔽（Shielding）措施，如使用金属屏蔽罩、磁性材料等。
优化信号回路设计，减少高频干扰的传播路径。
（3）优化电源完整性
增加去耦电容（Decoupling Capacitance），减少高频噪声传播。
优化 PCB 地线设计，确保低阻抗返回路径。
使用 EMI 滤波器（如 LC、π 型滤波器），减少电源传导干扰。
2. 传播路径优化
（1）PCB 设计优化
信号线尽量短直，减少天线效应
尽量使用多层 PCB，提供良好的地层屏蔽
差分信号布线，降低共模噪声
减少不必要的过孔，降低信号反射
（2）采用滤波和磁性元件
贴片磁珠（Ferrite Beads）：用于滤除高频 EMI 噪声。
共模电感（Common Mode Choke）：抑制共模 EMI，常用于 USB、以太网等接口。
屏蔽电缆（Shielded Cables）：减少外界电磁干扰的影响。
3. 接收端防护
增加 EMI 抗扰度设计：如 TVS（二极管）、RC 滤波电路。
优化接地系统：采用星型接地（Star Grounding），避免地环路干扰。
使用 EMC 认证的元件：如低 EMI 开关电源 IC、低噪声运放等。
五、EMI 测试与优化实践
1. EMI 测试方法
EMI 测试通常采用频谱分析仪、近场探头、EMI 接收机等设备，主要包括：
传导噪声测试（Conducted EMI Test）：测量电源线上的 EMI 干扰。
辐射噪声测试（Radiated EMI Test）：测量空间传播的 EMI。
时域信号分析：用于识别突发 EMI 事件（如 ESD、瞬态干扰）。
2. EMI 优化实践
使用示波器观察开关波形，确保无过冲、振铃等问题。
在电源输入端加入 EMI 滤波器，减少传导干扰。
调整 PCB 走线，优化地平面设计，降低 EMI 辐射。
采用屏蔽罩，减少高频噪声泄漏。
调整驱动电阻，优化开关速度，降低辐射干扰。