1、传导式 EMI 的测量技术( 四)差模和共模2007 年 06 月 17 日 星期日 09:39对 EMI 而言，滤波器是做何用途呢？表一列出了 FCC 和 CISPR 22 的 EMI 限制规定。此表中比较特殊的是，除了可用 dBV 计量以外，也可以用 mV 来计量。这对那些讨厌使用对数（logarithm）计算的设计者而言很便利。在对数的定义里：db=20log10V1/V2 ，V1/V2 是输出入电压的比值。所以，dBV表示是以 IV 为对数的比较基准。下式是 mV 转换成 dBV 的公式： (dBV)=20logmV/10-6譬如：0.25mV 可以透过公式，得出：20log100.2
2、51,000/1 48 dBV。而 dBV 转换成 mV 的公式如下：(mV)=(10(dbV)/20)10-3表一：传导式 EMI 的限制必须注意的是，FCC 并没有规定平均的限制值，只规定了准峰值（quasi-peak）。虽然，FCC 有认可 CISPR 22 的限制值。但是，FCC 不允许两者混用或并用。设计者必须择一而从。不过，以目前的情况来看，FCC Part 15 势必会逐渐和 CISPR 22完全一致的。表二是 dBV 与 mV 的快速转换对查表，我们可以利用上述的公式来转换dBV、mV；或利用表二查得。表二：dBV 与 mV 的对查表再观察一下表一中的类别 B，尤其是 150
3、kHz 至 450 kHz，和 450 kHz 至 500 kHz的区域。实际上，对 CISPR 而言，这是一个连续的区域，因为 dBV 对 log(f)的限制线在 150 kHz 到 500 kHz 的区域内是一条直线。在 150 kHz 至 500 kHz 之间，CISPR 均限曲线（传导式 EMI）的任一点之 dBV 值可由下式求出：(dBVAVG)= -19.07log(?MHZ)+40.28为了方便计算和记忆，上式可以改写成：(dBVAVG)= -20log(?MHZ)+40在这个区域内的准峰值限制正好比平均限制高 10dB。所以，在 150 kHz至 500 kHz 之间，CISP
4、R 准峰值限制曲线（传导式 EMI）的任一点之 dBV 值可由下式求出：(dBVQP)= -19.07log(?MHZ)+50.28同样的，上式也可以改写成：(dBVQP)= -20log(?MHZ)+50CISPR 22 类别 B 在 150 kHz 至 500 kHz 之间的限制值，实际上是上述的化约式。 就数学定义而言，Alog(?MHZ)+c 是一条直线（如果水平轴具有对数刻度），其斜率为 A，当频率（f）为 1MHz 时，它通过 c 点。就 CISPR 22 类别 B 而言，虽然它的dBV 直线在 500 kHz 处被截断，但是它的渐近线（asymptote）仍会通过 40 或50d
5、BV，这分别是均限曲线和准峰值限制曲线的 c 点（亦即，频率为1MHz 时的 dBV 值）。例如：当频率为 300 kHz 时，CISPR 22 类别 B 的 EMI 限制值是多少呢？利用上述的公式，均限值等于： -19.07log(0.3)+40.28=50.25dBV因为准峰值限制比均限值多 10 dB，所以它是 60.25 dBV。比较表一中的准峰值限制，是否意味着当超过 450 kHz 时，FCC 标准会比 CISPR 22严格？首先，FCC 标准是以美国国内的电源电压为测量基准；而 CISPR 则是使用更高的电源电压来测量。所以这是淮橘成枳的问题，不能相提并论。此外 FCC 虽然没有
6、定义均限值，但是当 CISPR 22 的准峰值限制和均限值之差超过 6 dB 以上时，它放宽了限制（约 13 dB）。因此，在实务上，符合 CISPR 标准的产品也会符合FCC 的标准。有人说：频率大约在 5 MHz 以下时，杂讯电流倾向于以差模为主；但在 5 MHz 以上时，杂讯电流倾向于以共模为主。不过这种说法缺乏根据。当频率超过 20 MHz时，主要的传导式杂讯可能是来自于电感的感应，尤其是来自于输出缆线的辐射。本质上这是共模。但对一个交换式转换器而言，这并不是共模杂讯的主要来源。如表一所示，标准的传导式 EMI 限制之频率测量范围是从 150 kHz 至 30 MHz。为何频率范围不再
7、向上增加呢？这是因为到达 30 MHz 以后，任何传导式杂讯将会被主要的导线大幅地衰减，而且传输距离会变短。但缆线当然还会继续辐射，因此辐射限制的范围实际上是从 30MHz 到 1GHz。结语来自电源电路的 EMI 是很难察觉的。因为工程师都习惯将电源供应器想像成一个干净的电源，殊不知，越是习以为常的元件，越可能是会发射 EMI 的黑盒子。传导式 EMI 的限制2007 年 06 月 17 日 星期日 09:42对 EMI 而言，滤波器是做何用途呢？表一列出了 FCC 和 CISPR 22 的 EMI 限制规定。此表中比较特殊的是，除了可用 dBV 计量以外，也可以用 mV 来计量。这对那些讨
8、厌使用对数（logarithm）计算的设计者而言很便利。在对数的定义里：db=20log10V1/V2 ，V1/V2 是输出入电压的比值。所以，dBV表示是以 IV 为对数的比较基准。下式是 mV 转换成 dBV 的公式： (dBV)=20logmV/10-6譬如：0.25mV 可以透过公式，得出：20log100.251,000/1 48 dBV。而 dBV 转换成 mV 的公式如下：(mV)=(10(dbV)/20)10-3表一：传导式 EMI 的限制必须注意的是，FCC 并没有规定平均的限制值，只规定了准峰值（quasi-peak）。虽然，FCC 有认可 CISPR 22 的限制值。但是
9、，FCC 不允许两者混用或并用。设计者必须择一而从。不过，以目前的情况来看，FCC Part 15 势必会逐渐和 CISPR 22 完全一致的。表二是 dBV 与 mV 的快速转换对查表，我们可以利用上述的公式来转换dBV、mV；或利用表二查得。表二： dBV 与 mV 的对查表再观察一下表一中的类别 B，尤其是 150 kHz 至 450 kHz，和 450 kHz 至 500 kHz的区域。实际上，对 CISPR 而言，这是一个连续的区域，因为 dBV 对 log(f)的限制线在 150 kHz 到 500 kHz 的区域内是一条直线。在 150 kHz 至 500 kHz 之间，CISP
10、R 均限曲线（传导式 EMI）的任一点之 dBV 值可由下式求出：(dBVAVG)= -19.07log(?MHZ)+40.28为了方便计算和记忆，上式可以改写成：(dBVAVG)= -20log(?MHZ)+40在这个区域内的准峰值限制正好比平均限制高 10dB。所以，在 150 kHz至 500 kHz 之间， CISPR 准峰值限制曲线（传导式 EMI）的任一点之 dBV 值可由下式求出：(dBVQP)= -19.07log(?MHZ)+50.28同样的，上式也可以改写成：(dBVQP)= -20log(?MHZ)+50CISPR 22 类别 B 在 150 kHz 至 500 kHz
11、之间的限制值，实际上是上述的化约式。 就数学定义而言，Alog(?MHZ)+c 是一条直线（如果水平轴具有对数刻度），其斜率为 A，当频率（f）为 1MHz 时，它通过 c 点。就 CISPR 22 类别 B 而言，虽然它的 dBV 直线在 500 kHz 处被截断，但是它的渐近线（asymptote）仍会通过 40或 50dBV，这分别是 均限曲线和准峰值限制曲线的 c 点（亦即，频率为1MHz 时的 dBV 值）。例如：当频率为 300 kHz 时，CISPR 22 类别 B 的 EMI 限制值是多少呢？利用上述的公式，均限值等于： -19.07log(0.3)+40.28=50.25dB
12、V因为准峰值限制比均限值多 10 dB，所以它是 60.25 dBV。比较表一中的准峰值限制，是否意味着当超过 450 kHz 时，FCC 标准会比 CISPR 22 严格？首先，FCC 标准是以美国国内的电源电压为测量基准；而 CISPR 则是使用更高的电源电压来测量。所以这是淮橘成枳的问题，不能相提并论。此外FCC 虽然没有定义均限值，但是当 CISPR 22 的准峰值限制和均限值之差超过 6 dB以上时，它放宽了限制（约 13 dB）。因此，在实务上，符合 CISPR 标准的产品也会符合 FCC 的标准。有人说：频率大约在 5 MHz 以下时，杂讯电流倾向于以差模为主；但在 5 MHz以上时，杂讯电流倾向于以共模为主。不过这种说法缺乏根据。当频率超过 20 MHz 时，主要的传导式杂讯可能是来自于电感的感应，尤其是来自于输出缆线的辐射。本质上这是共模。但对一个交换式转换器而言，这并不是共模杂讯的主要来源。如表一所示，标准的传导式 EMI 限制之频率测量范围是从 150 kHz 至 30 MHz。为何频率范围不再向上增加呢？这是因为到达 30 MHz 以后，任何传导式杂讯将会被主要的导线大幅地衰减，而且传输距离会变短。但缆线当然还会继续辐射，因此辐射限制的范围实际上是从 30MHz 到 1GHz。
