通过辐射发射测试：如何避免采用复杂的EMI抑制技术...-3
为了减少辐射发射，ADuM5020／ADuM5028具有出色的线圈对称性和线圈驱动电路，有助于将通过隔离栅的CM电流传输最小化。扩频技术也被用来降低某一特定频率的噪声浓度，并将辐射发射能量扩散到更广泛的频段。在次级端使用低价的铁氧体磁珠会进一步减少辐射发射。在RE合规测试期间，这些技术可以改善峰值和准峰值测量水平。
图5 概念ADuM5020和铁氧体特性曲线。
图5显示了放置在靠近VISO和GNDISO引脚的次级端的铁氧体磁珠。下一段中用于收集辐射发射图的铁氧体是Murata BLM15HD182SN1。这些铁氧体在宽频率范围内具有高阻抗（100 MHz时为1800 Ω，1 GHz时为2700 Ω）。这些铁氧体降低了偶极的有效辐射效率。如图6所示，因为铁氧体磁珠的阻抗，CM电流环减小，偶极的有效长度明显缩短，使得偶极效率降低，辐射发射减少。
图6．使用铁氧体磁珠来减少有效偶极。
ADuM5020／ADuM5028提供即用型直流－直流电源解决方案。这种解决方案的性价比高、复杂性低，占地面积小，且RE性能出色，如果在设计周期开始时就纳入到产品设计中，将有助于满足EMC法规的要求。
来自测试室的结果
ADuM5020／ADuM5028根据CISPR 22／EN 55022测试指南在10 m半波暗室中进行测试。图7所示为一个典型的10 m测试室。按照标准规定，ADuM5020／ADuM5028评估PCB被放置在距离天线校准点10 m远的非导电工作台上。确保DUT附近没有其他导电表面，因为这会影响测试结果。图8显示了用于确定DUT的高发射频率的峰值扫描。这些点定位后，就可以进行准峰值测量。在准峰值测量期间，工作台会旋转360°，天线高度从1 m升高到4 m。记录最坏情况的准峰值测量结果，并与限制线要求进行比较。
确保没有任何外部设备、金属平面或电缆会干扰DUT的辐射发射测试。为了测试ADuM5020／ADuM5028评估板，使用带板载低压差稳压器的电池来保持较小的电源电流环，并消除不必要的布线。
图8显示了在不同配置下捕获的ADuM5020／ADuM5028的峰值图。由于在ADuM5020／ADuM5028中采用了扩频技术，注意宽频段范围内的能量扩散情况。图9显示了最坏情况的准峰值测量值与CISPR 22／EN 55022 B类限制线相比的裕量。ADuM5020在输出电源为5 V （500 mW），负载为100 mA的情况下，以超过5 dB的裕量通过了CISPR 22／EN 55022测试。这提供了大幅的设计灵活性。这种裕量幅度很有益，而且推荐达到这种裕量，因为在不同的测试设施中，测试室的质量、校准和设备的精度可能存在差异，可能导致测量结果出现波动。如果最终产品需要在不同的测试室进行测试，且必须符合CISPR 22／EN 55022标准，那么这一点至关重要。
图7．10 m测试室的图像和评估PCB。
图8．峰值图—ADuM5020／ADuM5028。
表1．结果
VIN／VISO 5 V／5 V | 输出电流（mA） | 最坏情况的准峰值频率（MHz） | CISPR 22 B类准峰值dB？V／m B类裕量（dB） |
ADuM5028 | 50 | 920 | 以–6．3裕量通过 |
ADuM5020 | 50 | 935 | 以－6．9裕量通过 |
ADuM5028 | 100 | 915 | 以－5．1裕量通过 |
ADI公司的下一代isoPower系列产品提供紧凑的即用型电源解决方案，无需为了满足辐射发射限制而采用复杂的PCB级抑制技术。ADuM5020／ADuM5028提供适用于隔离设计的直流－直流即用型电源解决方案，满足以下辐射发射和产品标准要求：
u CISPR 22／EN 55022（B类）：信息技术设备
u CISPR 11／EN 55011（B类）：工业、科学和医疗设备
u IEC 61000－6－4：通用标准—工业环境的辐射发射标准
u IEC 61000－6－3：通用标准—住宅、商业和轻工业环境的辐射发射标准
u IEC 61131－2：可编程控制器—第2部分：设备要求和测试
u IEC 621326：用于测量、控制及实验室用途的电气设备
u EMC要求—第1部分：一般要求
u IEC 60601－1－2：医疗电气设备第1－2部分：基本安全和基本性能的一般要求—附加标准：电磁干扰—要求和测试
u IEC 61800－3：变速电力驱动系统—第3部分：EMC要求和具体的测试方法
u IEC 63044－5－1：家用和建筑电子系统（HBES）及建筑自动化和控制系统（BACS）—第5－1部分：EMC要求、条件和测试设置
减少隔离设计中的复杂性和矛盾
设计隔离式电源可能是设计过程中最具挑战性的一个方面。构建一个解决方案需要权衡各种设计需求，且需要遵守全球多个不同地区的法规要求。由此做出的牺牲往往带来了尺寸、重量和性能方面的负面影响，或者降低了满足EMC标准的能力。
为了顺利满足EMC标准，可以在设计阶段的早期采用已经通过行业标准验证的器件。EMC应该纳入到设计过程中，而不是事后才考虑。采用诸如旁路电容之类的抑制技术会降低电子系统抗瞬变的能力，并增加成本和设计复杂性。ADI公司的下一代isoPower系列产品提供辐射发射抑制技术，无需具备旁路电容，仍可满足EN 55022／CISPR 22 B类标准要求。ADuM5020／ADuM5028采用扩频技术，可降低任意频率下的功率水平。出色的设计、变压器线圈对称性和两个低价小铁氧体的使用有助于减少跨隔离栅流向次接地层的CM电流。ADM5020／ ADuM5028满足CISPR 22／EN 55022 B类要求，在2层PCB上具有大幅裕量，无需采用成本高昂的PCB级RE抑制技术，因此可降低成本。
参考文献
1 “为何50％的产品首次进行EMC测试都以失败告终。”Intertek。
