电磁干扰(EMI)是指任何在传导或电磁场伴随着电压、电流的作用而产生会降低某个装置、设备或系统的性能,或产生不良影响的电磁现象。电磁干扰(EMI)是电磁兼容(EMC)的一方面,习惯上说,EMC包含EMI(电磁干扰)和EMS(电磁敏感性)两个方面。电磁兼容(EMC)是在电学中研究意外电磁能量的产生、传播和接收,以及这种能量所引起的有害影响。电磁兼容的目标是在相同环境下,涉及电磁现象的不同设备都能够正常运转,而且不对此环境中的任何设备产生难以忍受的电磁干扰的能力。
LED电源电磁干扰,工程师要考虑的主要方面有:电路措施、EMI滤波、元器件选择、屏蔽和印制电路板抗干扰设计等。
影响EMC的几个因素
(1)驱动电源的电路结构
起初的LED电源就是线性电源,但是线性电源在工作时会以发热的形式损耗大量能量。线性电源的工作方式,使他从高压变低压必须有降压装置,一般的都是变压器,再经过整流输出直流电压。虽然笨重,发热量大,优点是,对外干扰小,电磁干扰小,也容易解决。
而现在使用比较多的LED开关电源,都是以PWM形式的LED驱动电源是让功率晶体管工作在导通和关断状态。在导通时,电压低,电流大;关断时,电压高,电流小,因此功率半导体器件上所产生的损耗也很小。缺点比较明显的是,电磁干扰(EMI)也更严重。
(2)开关频率
LED电源的电磁兼容出现问题一般是开关电路的电源中。而开关频率是开关电源的主要干扰源之一。
开关电路是LED驱动电源的核心,开关电路主要由开关管和高频变压器组成。它产生的du/dt具有较大幅度的脉冲,频带较宽且谐波丰富。
这种高频脉冲干扰产生的主要原因是:开关管负载为高频变压器初级线圈,是感性负载。
(3)接地
不适当的接地引起干扰。通常有三种信号接地方法:单点、多点和混合。在开关电路频率低于1MHz时,可采用单点接地方法,但不适宜高频;在高频应用中,最好采用多点接地。混合接地是低频用单点接地,而高频用多点接地的方法。地线布局是关键,高频数字电路和低频模拟电路的接地电路不能混合。
(4)PCB设计
适当的印刷电路板(PCB)布线对防止EMI是至关重要的。
(5)智能LED电源的复位电路设计
在LED电源中,有不少智能LED电源采用单片机控制,并且有的LED电源采用单片机控制开关电路的占空比,单片机的看门狗系统对整个LED电源的运行起着特别重要的作用,由于所有的干扰源不可能全部被隔离,一旦进CPU干扰程序的正常运行,那么复位系统结合软件处理措施就成了一道有效的纠错防御的屏障了。