前幾期我們講的都是車里用的車充，車載直流電源，它們屬于DC到DC的降壓型開關(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，輸出的電壓值常見的有5V,12V,20V等等，還有電壓可調(diào)的，其實都是屬于AC到DC的開關(guān)電源。接下來我們微測一下大家每天離不開的手機充電器，輸出電壓是5V,最大輸出電流由以前常見的單路最大500mA,1A,做到了現(xiàn)在的標稱每路電流達2 ~3A左右，輸出功率越做越大。 

圖1： 各種手機充電器

 

作為這種電源，指標很多，我關(guān)注的主要是電磁輻射和紋波噪聲的大小，因為這兩個細節(jié)的好壞，很能體現(xiàn)出產(chǎn)品的水平。民間有過“手機充電時不要打電話，不要上網(wǎng)，輻射會很大。”之類的傳言。以前曾經(jīng)有幾年常去幾個手機生產(chǎn)大廠，跟手機測試，尤其是手機測試專用供電電源打過幾年的交道，從原理上講，沒想明白手機的輻射跟充不充電有啥關(guān)系，手機的發(fā)射功率大小取決于手機的工作模式，待機時電流消耗很小，輻射也不可能大；電話呼叫和剛接通時發(fā)射功率都很大；上網(wǎng)時，發(fā)送數(shù)據(jù)時的功率也比較大。。。。。。所以，對用來模擬手機電池的特性的供電電源有著特殊的要求。但，作為給手機充電的電源呢？是不是就簡單多了？

 

由于現(xiàn)在的各種智能手機，各種Pad采用的都是電容觸摸屏操作，充電時來自AC-DC充電器的一定頻段和強度的電磁干擾可能會導(dǎo)致有些產(chǎn)品的電容屏觸摸無反應(yīng)或反應(yīng)遲鈍，或閃屏等現(xiàn)象。您可以去網(wǎng)上搜一下，會發(fā)現(xiàn)有不少人遇到了此類問題。一些生產(chǎn)充電器的廠家已經(jīng)遇到了此類問題并著手解決這些EMI問題。

 

為了減小電磁輻射，可能很多人會想到“屏蔽”，用個鋁箔之類的把它包起來！其實，電磁干擾分為“輻射”和“傳導(dǎo)”兩種，包起來，可能會減小“輻射干擾”，但卻減小不了“傳導(dǎo)型的電磁輻射”。

 

搜羅了幾個手機充電器，都是“大品牌的”，使用RIGOL的DSA815頻譜分析儀+自制的近場探頭，先測測它們的近場的“輻射”情況，如圖2所示，測試電源的主體部分，里面有整流電路，開關(guān)電路，濾波電路等。找到輻射最大的位置測，測試的結(jié)果：每個的輻射情況都不一樣，但都還不大，我就不一一說了。

圖2： 測測手機充電器的近場輻射

 

又找了幾個“小品牌”的電源適配器，使用數(shù)字示波器來測測它們經(jīng)過了一段大約1米的長線接到同一個被供電的設(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個測試結(jié)果，分別如圖3，圖4，圖5所示。

圖3：紋波峰峰值444mV

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)過來的干擾，是不能靠“屏蔽”能解決的，必須靠有效的濾波才能減小?？磥肀姸鄰S家的產(chǎn)品，設(shè)計不同，用料不同，結(jié)果也各異。貌似這個方向的傳導(dǎo)大小沒有規(guī)范要求，通過紋波噪聲的大小和頻率可以反映出來。

 

接到220V交流電網(wǎng)的設(shè)備，都有可能會通過傳導(dǎo)的方式對電網(wǎng)造成干擾，開關(guān)電源更是很容易由于開關(guān)電路引起的諧波電流對電網(wǎng)造成污染。這個方向的傳導(dǎo)倒是有規(guī)范，必須要通過相關(guān)的EMC標準認證。傳導(dǎo)輻射測試的標準常見的規(guī)范有：CISPR13，CISPR11，CISPR22（ITE），CISPR15， CISPR14-1等。傳導(dǎo)測試需要接收機，人工電源網(wǎng)絡(luò)（LISN）等設(shè)備，主要的測試頻段多數(shù)為150kHz到30MHz。

 

因為傳導(dǎo)測試是對地的共模騷擾測量，所以測試布置很重要，涉及到接地問題，儀器設(shè)備的擺放位置，相隔的距離，都有要求，布置上的差異會導(dǎo)致結(jié)果有出入。

圖6：傳導(dǎo)測試的環(huán)境布置

圖7：電源適配器的傳導(dǎo)測試報告

                                                                                    

由于每次去EMC認證中心測試是需要付費的，作為電子產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)單位也開始自購一些儀器設(shè)備，組建了自己的EMC驗證實驗室，這樣，可以隨時來驗證一下產(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，接著就可以測測實際情況如何了。 等自己覺得差不多了，再去做付費認證。

圖8：接收機或頻譜分析儀 + EMI濾波器 + QP檢波器 + EMI測量軟件+LISN的傳導(dǎo)測試方案