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，還有電壓可調的，其實都是屬于AC到DC的開關電源。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，很能體現出產品的水平。民間有過“手機充電時不要打電話，不要上網，輻射會很大。”之類的傳言。以前曾經有幾年常去幾個手機生產大廠，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；上網時，發(fā)送數據時的功率也比較大。。。。。。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致有些產品的電容屏觸摸無反應或反應遲鈍，或閃屏等現象。您可以去網上搜一下，會發(fā)現有不少人遇到了此類問題。一些生產充電器的廠家已經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”兩種，包起來，可能會減小“輻射干擾”，但卻減小不了“傳導型的電磁輻射”。

 

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，開關電路，濾波電路等。找到輻射最大的位置測，測試的結果：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，使用數字示波器來測測它們經過了一段大約1米的長線接到同一個被供電的設備之后，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備的干擾是密切相關的，而且與電磁干擾是密切相關的，這些是被傳導過來的干擾，是不能靠“屏蔽”能解決的，必須靠有效的濾波才能減小。看來眾多廠家的產品，設計不同，用料不同，結果也各異。貌似這個方向的傳導大小沒有規(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交流電網的設備，都有可能會通過傳導的方式對電網造成干擾，開關電源更是很容易由于開關電路引起的諧波電流對電網造成污染。這個方向的傳導倒是有規(guī)范，必須要通過相關的EMC標準認證。傳導輻射測試的標準常見的規(guī)范有：CISPR13，CISPR11，CISPR22（ITE），CISPR15， CISPR14-1等。傳導測試需要接收機，人工電源網絡（LISN）等設備，主要的測試頻段多數為150kHz到30MHz。

 

因為傳導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，儀器設備的擺放位置，相隔的距離，都有要求，布置上的差異會導致結果有出入。

圖6：傳導測試的環(huán)境布置

圖7：電源適配器的傳導測試報告

                                                                                    

由于每次去EMC認證中心測試是需要付費的，作為電子產品的研發(fā)和生產單位也開始自購一些儀器設備，組建了自己的EMC驗證實驗室，這樣，可以隨時來驗證一下產品的EMC情況。很多廠家也是這么做的，尤其是經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的傳導測試方案