【導(dǎo)讀】由于現(xiàn)在的各種智能手機(jī)，各種Pad采用的都是電容觸摸屏操作，充電時(shí)來(lái)自AC-DC充電器的一定頻段和強(qiáng)度的電磁干擾可能會(huì)導(dǎo)致有些產(chǎn)品的電容屏觸摸無(wú)反應(yīng)或反應(yīng)遲鈍，或閃屏等現(xiàn)象。您可以去網(wǎng)上搜一下，會(huì)發(fā)現(xiàn)有不少人遇到了此類問(wèn)題。一些生產(chǎn)充電器的廠家已經(jīng)遇到了此類問(wèn)題并著手解決這些EMI問(wèn)題。
前幾期我們講的都是車?yán)镉玫能嚦?，車載直流電源，它們屬于DC到DC的降壓型開(kāi)關(guān)電源。大家平常用的最多的還是接到220V交流電源上的各種充電器，或電源適配器，輸出的電壓值常見(jiàn)的有5V,12V,20V等等，還有電壓可調(diào)的，其實(shí)都是屬于AC到DC的開(kāi)關(guān)電源。接下來(lái)我們微測(cè)一下大家每天離不開(kāi)的手機(jī)充電器，輸出電壓是5V,最大輸出電流由以前常見(jiàn)的單路最大500mA,1A,做到了現(xiàn)在的標(biāo)稱每路電流達(dá)2 ~3A左右，輸出功率越做越大。
圖1： 各種手機(jī)充電器
作為這種電源，指標(biāo)很多，我關(guān)注的主要是電磁輻射和紋波噪聲的大小，因?yàn)檫@兩個(gè)細(xì)節(jié)的好壞，很能體現(xiàn)出產(chǎn)品的水平。民間有過(guò)“手機(jī)充電時(shí)不要打電話，不要上網(wǎng)，輻射會(huì)很大。”之類的傳言。以前曾經(jīng)有幾年常去幾個(gè)手機(jī)生產(chǎn)大廠，跟手機(jī)測(cè)試，尤其是手機(jī)測(cè)試專用供電電源打過(guò)幾年的交道，從原理上講，沒(méi)想明白手機(jī)的輻射跟充不充電有啥關(guān)系，手機(jī)的發(fā)射功率大小取決于手機(jī)的工作模式，待機(jī)時(shí)電流消耗很小，輻射也不可能大；電話呼叫和剛接通時(shí)發(fā)射功率都很大；上網(wǎng)時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的功率也比較大。。。。。。所以，對(duì)用來(lái)模擬手機(jī)電池的特性的供電電源有著特殊的要求。但，作為給手機(jī)充電的電源呢？是不是就簡(jiǎn)單多了？
由于現(xiàn)在的各種智能手機(jī)，各種Pad采用的都是電容觸摸屏操作，充電時(shí)來(lái)自AC-DC充電器的一定頻段和強(qiáng)度的電磁干擾可能會(huì)導(dǎo)致有些產(chǎn)品的電容屏觸摸無(wú)反應(yīng)或反應(yīng)遲鈍，或閃屏等現(xiàn)象。您可以去網(wǎng)上搜一下，會(huì)發(fā)現(xiàn)有不少人遇到了此類問(wèn)題。一些生產(chǎn)充電器的廠家已經(jīng)遇到了此類問(wèn)題并著手解決這些EMI問(wèn)題。
為了減小電磁輻射，可能很多人會(huì)想到“屏蔽”，用個(gè)鋁箔之類的把它包起來(lái)！其實(shí)，電磁干擾分為“輻射”和“傳導(dǎo)”兩種，包起來(lái)，可能會(huì)減小“輻射干擾”，但卻減小不了“傳導(dǎo)型的電磁輻射”。
搜羅了幾個(gè)手機(jī)充電器，都是“大品牌的”，使用RIGOL的DSA815頻譜分析儀+自制的近場(chǎng)探頭，先測(cè)測(cè)它們的近場(chǎng)的“輻射”情況，如圖2所示，測(cè)試電源的主體部分，里面有整流電路，開(kāi)關(guān)電路，濾波電路等。找到輻射最大的位置測(cè)，測(cè)試的結(jié)果：每個(gè)的輻射情況都不一樣，但都還不大，我就不一一說(shuō)了。
圖2： 測(cè)測(cè)手機(jī)充電器的近場(chǎng)輻射
又找了幾個(gè)“小品牌”的電源適配器，使用數(shù)字示波器來(lái)測(cè)測(cè)它們經(jīng)過(guò)了一段大約1米的長(zhǎng)線接到同一個(gè)被供電的設(shè)備之后，在末端的各自的紋波噪聲情況，從中選了小，中，大3個(gè)測(cè)試結(jié)果，分別如圖3，圖4，圖5所示。
圖3：紋波峰峰值444mV
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圖4：紋波峰峰值950mV
圖5：紋波峰峰值1.512V
紋波噪聲的大小與對(duì)被供電設(shè)備的干擾是密切相關(guān)的，而且與電磁干擾是密切相關(guān)的，這些是被傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的干擾，是不能靠“屏蔽”能解決的，必須靠有效的濾波才能減小。看來(lái)眾多廠家的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)不同，用料不同，結(jié)果也各異。貌似這個(gè)方向的傳導(dǎo)大小沒(méi)有規(guī)范要求，通過(guò)紋波噪聲的大小和頻率可以反映出來(lái)。
接到220V交流電網(wǎng)的設(shè)備，都有可能會(huì)通過(guò)傳導(dǎo)的方式對(duì)電網(wǎng)造成干擾，開(kāi)關(guān)電源更是很容易由于開(kāi)關(guān)電路引起的諧波電流對(duì)電網(wǎng)造成污染。這個(gè)方向的傳導(dǎo)倒是有規(guī)范，必須要通過(guò)相關(guān)的EMC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。傳導(dǎo)輻射測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)常見(jiàn)的規(guī)范有：CISPR13，CISPR11，CISPR22（ITE），CISPR15， CISPR14-1等。傳導(dǎo)測(cè)試需要接收機(jī)，人工電源網(wǎng)絡(luò)（LISN）等設(shè)備，主要的測(cè)試頻段多數(shù)為150kHz到30MHz。
因?yàn)閭鲗?dǎo)測(cè)試是對(duì)地的共模騷擾測(cè)量，所以測(cè)試布置很重要，涉及到接地問(wèn)題，儀器設(shè)備的擺放位置，相隔的距離，都有要求，布置上的差異會(huì)導(dǎo)致結(jié)果有出入。
圖6：傳導(dǎo)測(cè)試的環(huán)境布置
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圖7：電源適配器的傳導(dǎo)測(cè)試報(bào)告
由于每次去EMC認(rèn)證中心測(cè)試是需要付費(fèi)的，作為電子產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)單位也開(kāi)始自購(gòu)一些儀器設(shè)備，組建了自己的EMC驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室，這樣，可以隨時(shí)來(lái)驗(yàn)證一下產(chǎn)品的EMC情況。很多廠家也是這么做的，尤其是經(jīng)常要重新繞繞高頻變壓器，接著就可以測(cè)測(cè)實(shí)際情況如何了。 等自己覺(jué)得差不多了，再去做付費(fèi)認(rèn)證。
圖8：接收機(jī)或頻譜分析儀 + EMI濾波器 + QP檢波器 + EMI測(cè)量軟件+LISN的傳導(dǎo)測(cè)試方案
