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学习课程
授课教师
课后答题

和军平

哈尔滨工业大学（深圳）副教授

哈尔滨工业大学（深圳）副教授教育经历： 2003年—2005年博士后(电气工程)，清华大学、台达DPEC 1999年—2003年获博士学位 (电气工程)，清华大学研究方向: 电力电子电磁兼容，电力电子技术

雷冠华

伍尔特电子中国区技术部门经理

本硕毕业于西安交通大学，加入原山特电子，从事UPS电子工程师；后对高速信号产生兴趣，转入信号完整性领域；2012年加入伍尔特电子，从事EMC解决方案的顾问工作。

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课程介绍

开关电源的电磁兼容原理和分析

总章节：11
课程时长：05:19:26

本课程面向电气工程师，特别是电力电子工程师，进行电磁兼容理论、电磁干扰发射以及改善设计技术方面知识和技能介绍。课程内容从电磁兼容基本原理、电磁干扰分析方法、电磁干扰抑制技术三个层次系统的进行。通过学习，学员可以了解电磁干扰分析的三要素方法、理解器件高频参数和导体寄生参数，掌握电磁干扰发射差共模分析方法，理解EMI滤波器设计基本原理和方法，了解最新的EMI设计技巧和方法。从而系统和全面地提升学员电磁兼容分析和设计能力。

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授课教师
课后答题

和军平

哈尔滨工业大学（深圳）副教授

哈尔滨工业大学（深圳）副教授教育经历： 2003年—2005年博士后(电气工程)，清华大学、台达DPEC 1999年—2003年获博士学位 (电气工程)，清华大学研究方向: 电力电子电磁兼容，电力电子技术

雷冠华

伍尔特电子中国区技术部门经理

本硕毕业于西安交通大学，加入原山特电子，从事UPS电子工程师；后对高速信号产生兴趣，转入信号完整性领域；2012年加入伍尔特电子，从事EMC解决方案的顾问工作。

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00:00

开关电源电磁辐射发射的测试方法

1. 电偶极子和磁偶极子辐射是电磁辐射的两种基本构造，其辐射强度与电流大小、环路面积及测试点距离等因素相关。 2. 开关电源内部存在高频交流环路，这些环路可以看作是磁偶极子辐射的来源，产生快速变化的电流和一定的面积。 3. 开关电源的输入线和输出线间存在的共模电压差可以等效成一个激励源，形成电偶极子辐射，类似棒天线的结构。 4. 电磁辐射的场强可通过特定公式估算，包括Z0（常数）、电流强度I、线段长度L、波长λ以及测试点距离D等因素。 5. 在理解电磁辐射时，考虑到导体间的寄生电容可以使电偶极子的观念更加易于接受，因为它能形成电流回路。

1. 电偶极子和磁偶极子辐射是电磁辐射的两种基本构造，其辐射强度与电流大小、环路面积及测试点距离等因素相关。 2. 开关电源内部存在高频交流环路，这些环路可以看作是磁偶极子辐射的来源，产生快速变化的电流和一定的面积。 3. 开关电源的输入线和输出线间存在的共模电压差可以等效成一个激励源，形成电偶极子辐射，类似棒天线的结构。 4. 电磁辐射的场强可通过特定公式估算，包括Z0（常数）、电流强度I、线段长度L、波长λ以及测试点距离D等因素。 5. 在理解电磁辐射时，考虑到导体间的寄生电容可以使电偶极子的观念更加易于接受，因为它能形成电流回路。

11:51

开关电源中的辐射问题分析

1. 开关电源设计时，MOSFET管散热器若不正确接地，可能成为全伏元件，从而在散热器和PCB板之间形成寄生电路，产生辐射。 2. MOSFET管的高dV/dt会导致散热器和PCB板之间形成电偶极子辐射，这成为开关电源内部辐射源之一。 3. 开关电源的内部结构包含电源板和输入输出线缆，这些元件共同作用可能形成隐蔽的磁偶极子回路，对外辐射。 4. 设计不注意时，开关电源内部可存在电偶极子辐射和磁偶极子辐射，这是在实际应用中需要考虑和避免的问题。

1. 开关电源设计时，MOSFET管散热器若不正确接地，可能成为全伏元件，从而在散热器和PCB板之间形成寄生电路，产生辐射。 2. MOSFET管的高dV/dt会导致散热器和PCB板之间形成电偶极子辐射，这成为开关电源内部辐射源之一。 3. 开关电源的内部结构包含电源板和输入输出线缆，这些元件共同作用可能形成隐蔽的磁偶极子回路，对外辐射。 4. 设计不注意时，开关电源内部可存在电偶极子辐射和磁偶极子辐射，这是在实际应用中需要考虑和避免的问题。

13:30

开关电源中的辐射问题分析

1. 开关电源产生辐射的基本原理是由于电偶极子和磁偶极子的辐射，这适用于各类电器电子设备。 2. 减小开关电源对外电磁辐射的方法之一是减小高频交流环路的面积，从而减小辐射的场强。 3. 另一种方法是从干扰源头减小功率回路的电压和电流的跳变频率，让开关管的电压电流跳变缓和，减少高频频谱成分。 4. 这种分析方法同样适用于各种数字电路板、电源线等，它们也会因为信号线之间的高频电流形成磁偶极子，对外产生辐射。 5. 通过减小环路面积和减小电压电流跳变频率，可以有效减小开关电源的对外电磁辐射。

1. 开关电源产生辐射的基本原理是由于电偶极子和磁偶极子的辐射，这适用于各类电器电子设备。 2. 减小开关电源对外电磁辐射的方法之一是减小高频交流环路的面积，从而减小辐射的场强。 3. 另一种方法是从干扰源头减小功率回路的电压和电流的跳变频率，让开关管的电压电流跳变缓和，减少高频频谱成分。 4. 这种分析方法同样适用于各种数字电路板、电源线等，它们也会因为信号线之间的高频电流形成磁偶极子，对外产生辐射。 5. 通过减小环路面积和减小电压电流跳变频率，可以有效减小开关电源的对外电磁辐射。

15:39

减小开关电源电磁辐射的方法

1. 为了有效降低辐射频段的噪音源，采取有效措施是必要的。 2. 针对线缆上的电路极子辐射，简单有效的抑制方法是串联高频共模电感。 3. 具体操作包括在输入线上穿一个高频共模电感，竖直线上也可以串联一个。 4. 通过增加共模电感，可以增大共模回路的阻抗，进而减小共模电流。 5. 共模电感的加入有助于降低电偶极子的辐射效应，实现辐射噪声的下降。

1. 为了有效降低辐射频段的噪音源，采取有效措施是必要的。 2. 针对线缆上的电路极子辐射，简单有效的抑制方法是串联高频共模电感。 3. 具体操作包括在输入线上穿一个高频共模电感，竖直线上也可以串联一个。 4. 通过增加共模电感，可以增大共模回路的阻抗，进而减小共模电流。 5. 共模电感的加入有助于降低电偶极子的辐射效应，实现辐射噪声的下降。

18:15

高频共模电感和屏蔽技术在电磁兼容中的应用

1. 100dB表示对辐射的衰减程度为十的五次方倍，即10万倍，意味着优秀的屏蔽效果。但实际中，完全封闭的屏蔽非常困难，因为开关电源需要散热孔、操作按钮等开口。 2. 即便设计有屏蔽，金属机箱的缝隙和开口会大大降低屏蔽效能，一般只能达到30到40dB，大大低于理想状态。 3. 开关电源的输入输出线可能与机箱间产生电位差，形成新的电偶极子辐射，这使得辐射抑制变得复杂。 4. 为提高屏蔽效能，需要加强输入输出线缆与机壳间的滤波，或使用屏蔽线来减小电磁波泄露。 5. 在使用屏蔽线时，确保屏蔽层与金属机壳360度完全接触，以最小化接触电阻，从而进一步降低电磁波泄露。

1. 100dB表示对辐射的衰减程度为十的五次方倍，即10万倍，意味着优秀的屏蔽效果。但实际中，完全封闭的屏蔽非常困难，因为开关电源需要散热孔、操作按钮等开口。 2. 即便设计有屏蔽，金属机箱的缝隙和开口会大大降低屏蔽效能，一般只能达到30到40dB，大大低于理想状态。 3. 开关电源的输入输出线可能与机箱间产生电位差，形成新的电偶极子辐射，这使得辐射抑制变得复杂。 4. 为提高屏蔽效能，需要加强输入输出线缆与机壳间的滤波，或使用屏蔽线来减小电磁波泄露。 5. 在使用屏蔽线时，确保屏蔽层与金属机壳360度完全接触，以最小化接触电阻，从而进一步降低电磁波泄露。

21:05

开关电源辐射屏蔽难题解析

1. 在操作屏蔽线时，部分人会将屏蔽层扭成“小尾巴”再连接到金属壳上，形成所谓的“猪尾巴效应”。这会导致屏蔽线效能降低，因为在连接处会形成新的电磁场泄露，从而影响屏蔽线的整体性能。 2. 减少高频环路和电压电流的跳变是抑制开关电源辐射的常见方法，这些措施有助于降低辐射干扰。 3. 在输入输出线缆上加装共模电压是另一种常用的抑制开关电源辐射的策略，通过这种方式可以有效减少电磁干扰。 4. 合理采用屏蔽技术对于抑制开关电源辐射非常重要，正确的屏蔽措施能够显著减少辐射泄露。 5. 开关电源辐射的基本原理及其抑制方法的理解需要实践与经验的积累，目前准确预测辐射仍有难度，因此在产品设计时需灵活运用上述方法。

1. 在操作屏蔽线时，部分人会将屏蔽层扭成“小尾巴”再连接到金属壳上，形成所谓的“猪尾巴效应”。这会导致屏蔽线效能降低，因为在连接处会形成新的电磁场泄露，从而影响屏蔽线的整体性能。 2. 减少高频环路和电压电流的跳变是抑制开关电源辐射的常见方法，这些措施有助于降低辐射干扰。 3. 在输入输出线缆上加装共模电压是另一种常用的抑制开关电源辐射的策略，通过这种方式可以有效减少电磁干扰。 4. 合理采用屏蔽技术对于抑制开关电源辐射非常重要，正确的屏蔽措施能够显著减少辐射泄露。 5. 开关电源辐射的基本原理及其抑制方法的理解需要实践与经验的积累，目前准确预测辐射仍有难度，因此在产品设计时需灵活运用上述方法。

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开关电源电磁辐射发射的测试方法

1. 电偶极子和磁偶极子辐射是电磁辐射的两种基本构造，其辐射强度与电流大小、环路面积及测试点距离等因素相关。 2. 开关电源内部存在高频交流环路，这些环路可以看作是磁偶极子辐射的来源，产生快速变化的电流和一定的面积。 3. 开关电源的输入线和输出线间存在的共模电压差可以等效成一个激励源，形成电偶极子辐射，类似棒天线的结构。 4. 电磁辐射的场强可通过特定公式估算，包括Z0（常数）、电流强度I、线段长度L、波长λ以及测试点距离D等因素。 5. 在理解电磁辐射时，考虑到导体间的寄生电容可以使电偶极子的观念更加易于接受，因为它能形成电流回路。

1. 电偶极子和磁偶极子辐射是电磁辐射的两种基本构造，其辐射强度与电流大小、环路面积及测试点距离等因素相关。 2. 开关电源内部存在高频交流环路，这些环路可以看作是磁偶极子辐射的来源，产生快速变化的电流和一定的面积。 3. 开关电源的输入线和输出线间存在的共模电压差可以等效成一个激励源，形成电偶极子辐射，类似棒天线的结构。 4. 电磁辐射的场强可通过特定公式估算，包括Z0（常数）、电流强度I、线段长度L、波长λ以及测试点距离D等因素。 5. 在理解电磁辐射时，考虑到导体间的寄生电容可以使电偶极子的观念更加易于接受，因为它能形成电流回路。

11:51

开关电源中的辐射问题分析

1. 开关电源设计时，MOSFET管散热器若不正确接地，可能成为全伏元件，从而在散热器和PCB板之间形成寄生电路，产生辐射。 2. MOSFET管的高dV/dt会导致散热器和PCB板之间形成电偶极子辐射，这成为开关电源内部辐射源之一。 3. 开关电源的内部结构包含电源板和输入输出线缆，这些元件共同作用可能形成隐蔽的磁偶极子回路，对外辐射。 4. 设计不注意时，开关电源内部可存在电偶极子辐射和磁偶极子辐射，这是在实际应用中需要考虑和避免的问题。

1. 开关电源设计时，MOSFET管散热器若不正确接地，可能成为全伏元件，从而在散热器和PCB板之间形成寄生电路，产生辐射。 2. MOSFET管的高dV/dt会导致散热器和PCB板之间形成电偶极子辐射，这成为开关电源内部辐射源之一。 3. 开关电源的内部结构包含电源板和输入输出线缆，这些元件共同作用可能形成隐蔽的磁偶极子回路，对外辐射。 4. 设计不注意时，开关电源内部可存在电偶极子辐射和磁偶极子辐射，这是在实际应用中需要考虑和避免的问题。

13:30

开关电源中的辐射问题分析

1. 开关电源产生辐射的基本原理是由于电偶极子和磁偶极子的辐射，这适用于各类电器电子设备。 2. 减小开关电源对外电磁辐射的方法之一是减小高频交流环路的面积，从而减小辐射的场强。 3. 另一种方法是从干扰源头减小功率回路的电压和电流的跳变频率，让开关管的电压电流跳变缓和，减少高频频谱成分。 4. 这种分析方法同样适用于各种数字电路板、电源线等，它们也会因为信号线之间的高频电流形成磁偶极子，对外产生辐射。 5. 通过减小环路面积和减小电压电流跳变频率，可以有效减小开关电源的对外电磁辐射。

1. 开关电源产生辐射的基本原理是由于电偶极子和磁偶极子的辐射，这适用于各类电器电子设备。 2. 减小开关电源对外电磁辐射的方法之一是减小高频交流环路的面积，从而减小辐射的场强。 3. 另一种方法是从干扰源头减小功率回路的电压和电流的跳变频率，让开关管的电压电流跳变缓和，减少高频频谱成分。 4. 这种分析方法同样适用于各种数字电路板、电源线等，它们也会因为信号线之间的高频电流形成磁偶极子，对外产生辐射。 5. 通过减小环路面积和减小电压电流跳变频率，可以有效减小开关电源的对外电磁辐射。

15:39

减小开关电源电磁辐射的方法

1. 为了有效降低辐射频段的噪音源，采取有效措施是必要的。 2. 针对线缆上的电路极子辐射，简单有效的抑制方法是串联高频共模电感。 3. 具体操作包括在输入线上穿一个高频共模电感，竖直线上也可以串联一个。 4. 通过增加共模电感，可以增大共模回路的阻抗，进而减小共模电流。 5. 共模电感的加入有助于降低电偶极子的辐射效应，实现辐射噪声的下降。

1. 为了有效降低辐射频段的噪音源，采取有效措施是必要的。 2. 针对线缆上的电路极子辐射，简单有效的抑制方法是串联高频共模电感。 3. 具体操作包括在输入线上穿一个高频共模电感，竖直线上也可以串联一个。 4. 通过增加共模电感，可以增大共模回路的阻抗，进而减小共模电流。 5. 共模电感的加入有助于降低电偶极子的辐射效应，实现辐射噪声的下降。

18:15

高频共模电感和屏蔽技术在电磁兼容中的应用

1. 100dB表示对辐射的衰减程度为十的五次方倍，即10万倍，意味着优秀的屏蔽效果。但实际中，完全封闭的屏蔽非常困难，因为开关电源需要散热孔、操作按钮等开口。 2. 即便设计有屏蔽，金属机箱的缝隙和开口会大大降低屏蔽效能，一般只能达到30到40dB，大大低于理想状态。 3. 开关电源的输入输出线可能与机箱间产生电位差，形成新的电偶极子辐射，这使得辐射抑制变得复杂。 4. 为提高屏蔽效能，需要加强输入输出线缆与机壳间的滤波，或使用屏蔽线来减小电磁波泄露。 5. 在使用屏蔽线时，确保屏蔽层与金属机壳360度完全接触，以最小化接触电阻，从而进一步降低电磁波泄露。

1. 100dB表示对辐射的衰减程度为十的五次方倍，即10万倍，意味着优秀的屏蔽效果。但实际中，完全封闭的屏蔽非常困难，因为开关电源需要散热孔、操作按钮等开口。 2. 即便设计有屏蔽，金属机箱的缝隙和开口会大大降低屏蔽效能，一般只能达到30到40dB，大大低于理想状态。 3. 开关电源的输入输出线可能与机箱间产生电位差，形成新的电偶极子辐射，这使得辐射抑制变得复杂。 4. 为提高屏蔽效能，需要加强输入输出线缆与机壳间的滤波，或使用屏蔽线来减小电磁波泄露。 5. 在使用屏蔽线时，确保屏蔽层与金属机壳360度完全接触，以最小化接触电阻，从而进一步降低电磁波泄露。

21:05

开关电源辐射屏蔽难题解析

1. 在操作屏蔽线时，部分人会将屏蔽层扭成“小尾巴”再连接到金属壳上，形成所谓的“猪尾巴效应”。这会导致屏蔽线效能降低，因为在连接处会形成新的电磁场泄露，从而影响屏蔽线的整体性能。 2. 减少高频环路和电压电流的跳变是抑制开关电源辐射的常见方法，这些措施有助于降低辐射干扰。 3. 在输入输出线缆上加装共模电压是另一种常用的抑制开关电源辐射的策略，通过这种方式可以有效减少电磁干扰。 4. 合理采用屏蔽技术对于抑制开关电源辐射非常重要，正确的屏蔽措施能够显著减少辐射泄露。 5. 开关电源辐射的基本原理及其抑制方法的理解需要实践与经验的积累，目前准确预测辐射仍有难度，因此在产品设计时需灵活运用上述方法。

1. 在操作屏蔽线时，部分人会将屏蔽层扭成“小尾巴”再连接到金属壳上，形成所谓的“猪尾巴效应”。这会导致屏蔽线效能降低，因为在连接处会形成新的电磁场泄露，从而影响屏蔽线的整体性能。 2. 减少高频环路和电压电流的跳变是抑制开关电源辐射的常见方法，这些措施有助于降低辐射干扰。 3. 在输入输出线缆上加装共模电压是另一种常用的抑制开关电源辐射的策略，通过这种方式可以有效减少电磁干扰。 4. 合理采用屏蔽技术对于抑制开关电源辐射非常重要，正确的屏蔽措施能够显著减少辐射泄露。 5. 开关电源辐射的基本原理及其抑制方法的理解需要实践与经验的积累，目前准确预测辐射仍有难度，因此在产品设计时需灵活运用上述方法。

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2023-05-07 13:29:56

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