控制EMI的方法有許多種，包括屏蔽、濾波、隔離、鐵氧體磁環(huán)、信號(hào)邊沿控制以及在PCB中增加電源和GND層等等。就電源而言，傳統(tǒng)方法是通過(guò)減慢開關(guān)邊沿或降低開關(guān)頻率。但是，這兩種方法都會(huì)產(chǎn)生不良的影響，例如效率下降，最短接通和關(guān)斷時(shí)間增加、需要采用大尺寸的解決方案等，而且EMI 濾波器或金屬屏蔽等替代方案在所需的電路板空間、組件和裝配方面增加了大量成本，并使熱管理和測(cè)試復(fù)雜化。

開關(guān)電源產(chǎn)生的輻射一部分是傳導(dǎo)發(fā)射，部分是輻射發(fā)射。因此，LED驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的電磁輻射既可以通過(guò)電源線傳輸，也可以磁耦合或容性耦合到相鄰電路段中。這些輻射通常不會(huì)造成破壞，但可能導(dǎo)致相鄰電路元件工作不正常。采取適當(dāng)措施并使用外加的電源線濾波器，可以確定地減少傳導(dǎo)發(fā)射。此類濾波器用于濾除共?；虿钅Ｔ肼?。在這里，作用的頻率范圍通常低于30 MHz。但是，開發(fā)此類濾波器并非那么簡(jiǎn)單。濾波器通常針對(duì)特定頻率范圍進(jìn)行優(yōu)化。在其他頻率范圍，寄生效應(yīng)以及其引起的器件特性變化可能會(huì)造成影響。

這種方式無(wú)法確定降低輻射發(fā)射，PCB走線及無(wú)源電路元件的寄生電感和電容的大小起著決定性的作用。通常頻率在30 MHz以上至相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的上限時(shí)，降低這些輻射發(fā)射非常困難，它需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和背景知識(shí)。特別是LED燈的驅(qū)動(dòng)，輻射發(fā)射水平可能非常高。通常是驅(qū)動(dòng)一串LED，此串聯(lián)電路常常需要占用電路板上的大量空間。因此，其電路布局具有天線的特性。屏蔽電路復(fù)雜且昂貴，甚至因?yàn)楣饩€無(wú)法穿過(guò)金屬板屏蔽層，對(duì)LED甚至不能使用金屬板屏蔽。因此，解決之道在于限制所產(chǎn)生的輻射發(fā)射量。

打鐵還需本身硬，采用滿足CISPR25EMI規(guī)格的LED解決方案，汽車中的大量電子產(chǎn)品必須具有合理的低電磁干擾，以避免妨害無(wú)線電接收、GPS 導(dǎo)航工具和其他形式的通信和廣播。在該環(huán)境中通常使用開關(guān)模式穩(wěn)壓器，而且此類穩(wěn)壓器必須以減輕其固有噪聲特性為目標(biāo)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。要做到這一點(diǎn)并非總是輕而易舉的，特別是因?yàn)槠囍须娮赢a(chǎn)品的功率和數(shù)量不斷地增加。

隨著三電系統(tǒng)帶來(lái)車內(nèi)車外的照明系統(tǒng)變革，LED車燈光源成為汽車照明的不二選擇，包括前照燈、日間行車燈、側(cè)面指示燈和環(huán)境照明。其中前照燈組將遠(yuǎn)光燈和近光燈、晝間行駛燈，有時(shí)還包括信號(hào)燈和示寬燈整合為單個(gè)車前燈組。該燈組的組件會(huì)具有各不相同的電壓和電流要求、拓?fù)?、功率?jí)別或調(diào)光功能要求。滿足各種要求常常意味著需采用單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器解決方案。

使用多個(gè)驅(qū)動(dòng)器不僅使物料清單和生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜化，而且還會(huì)導(dǎo)致難以滿足EMI標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)額外的驅(qū)動(dòng)器都會(huì)將其高頻信號(hào)添加至交織混雜的EMI，從而使EMI認(rèn)證、故障排除和緩解工作變得復(fù)雜。它必須具有小巧和通用的特點(diǎn)，以便容易地安裝到燈組十分受限的空間之中，并產(chǎn)生極低的EMI，從而盡量地減少研發(fā)工作量并免除增設(shè)昂貴EMI金屬屏蔽外殼的需要。而且，它還應(yīng)該是高效率的。下面以ADI公司的同步、四開關(guān)降壓-升壓型LED控制器LT8391A為例，提供一種在滿足所有上述要求的解決方案，并可驅(qū)動(dòng)整個(gè)車前燈組，而且還是僅采用單個(gè)控制器。

LT8391ALED驅(qū)動(dòng)器專為汽車前照燈而設(shè)計(jì)，它采用AEC-Q100組件并滿足CISPR25Class5輻射EMI標(biāo)準(zhǔn)。擴(kuò)展頻譜頻率調(diào)制降低了EMI，而且還在執(zhí)行PWM調(diào)光的同時(shí)無(wú)閃爍地運(yùn)行，而且僅需小型的電感器以及特別小的輸入和輸出EMI濾波器。對(duì)于2MHz轉(zhuǎn)換器而言，不需要使用大型LC濾波器，而僅采用了小的鐵氧體磁珠以降低高頻EMI，這是極大的優(yōu)勢(shì)。如今，幾乎所有照明應(yīng)用都使用LED。在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)，它們已成為照明的首選。然而，在大多數(shù)應(yīng)用中，LED不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)其功能。LED 必須使用合適的電源運(yùn)行。這種驅(qū)動(dòng)電路自然應(yīng)該盡可能高效，以降低能耗，這就是為什么開關(guān)模式電源主要用于此目的的原因。對(duì)于所有電源，無(wú)論類型如何，都應(yīng)考慮電磁兼容性。在LED燈的情況下尤其如此。隨著時(shí)間的推移，已經(jīng)建立了各種測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)， 評(píng)估， 和記錄 LED 燈產(chǎn)生的干擾.

不受控制的電磁干擾會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。就在最近，我親身體驗(yàn)了其中之一。我的電動(dòng)車庫(kù)開門器上的一個(gè)舊的 E27 白熾燈泡燒壞了。在我用現(xiàn)代LED燈泡替換它后，燈又亮了。但是，我無(wú)法再用遙控器打開車庫(kù)門。因此，LED燈的輻射發(fā)射一定對(duì)車庫(kù)門的無(wú)線電電子設(shè)備造成了干擾。開關(guān)模式電源產(chǎn)生的輻射部分傳導(dǎo)，部分輻射。因此，LED驅(qū)動(dòng)器的電磁輻射可以通過(guò)電源線傳輸，也可以磁性或電容耦合到相鄰的電路段中。這些輻射通常不具有破壞性，但它們可能導(dǎo)致相鄰電路組件功能不正常。

因此，盡量減少產(chǎn)生的排放是有意義的，但在這方面必須滿足哪些要求?歐盟的所有電氣和電子產(chǎn)品都需要CE標(biāo)志。CE標(biāo)志證明產(chǎn)品符合歐盟安全，健康和環(huán)境保護(hù)規(guī)則。因此，允許在歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)運(yùn)輸此類合規(guī)設(shè)備。在世界其他地區(qū)，還有其他與輻射發(fā)射有關(guān)的重要要求。例子包括UL，CSA等。有許多專門與LED燈的安全性和排放相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)主要的是CISPR 11。CISPR 代表 國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)。還有許多其他規(guī)則和法規(guī)，包括ISO，IEC，F(xiàn)CC，CENELEC，SAE等，都基于CISPR標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)使用額外的供應(yīng)線過(guò)濾器采取適當(dāng)?shù)拇胧梢灶A(yù)測(cè)地減少傳導(dǎo)排放。這些濾波器設(shè)計(jì)用于解決共模或差模噪聲。通常在這里起作用的頻率范圍低于30 MHz。然而，開發(fā)這些過(guò)濾器并不是那么簡(jiǎn)單。濾波器通常針對(duì)特定頻率范圍進(jìn)行優(yōu)化。在其他頻率范圍內(nèi)，寄生效應(yīng)和由此產(chǎn)生的所用組件行為變化可能會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題。例如，濾波器可以很好地減少100 kHz開關(guān)模式電源產(chǎn)生的輻射。但是，電源通常會(huì)產(chǎn)生很寬頻率范圍的輻射，尤其是在10 MHz以上。在這里，針對(duì)100 kHz優(yōu)化的濾波器甚至可以通過(guò)寄生效應(yīng)和諧振增加發(fā)射。

以這種方式無(wú)法預(yù)測(cè)地減少輻射發(fā)射。在這里，PCB走線的寄生電感和電容以及無(wú)源電路元件的能量含量起著決定性的作用。頻率范圍通常高于30 MHz，直至相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的上限。減少這些輻射發(fā)射是非常困難的。它需要大量的經(jīng)驗(yàn)和背景知識(shí)。特別是在LED燈的驅(qū)動(dòng)中，輻射發(fā)射水平可能非常高。通常驅(qū)動(dòng)一串 LED。這種串聯(lián)電路通常需要在電路板上占用大量空間。因此，幾何布置具有天線的特性，并且產(chǎn)生的發(fā)射被特別有效地輻射。屏蔽電路是復(fù)雜、昂貴的，而且，在LED的情況下，甚至不可能，部分原因是所需的光無(wú)法穿過(guò)金屬板屏蔽。因此，解決方案在于僅產(chǎn)生少量的輻射發(fā)射。

在設(shè)計(jì)帶電源的LED燈泡時(shí)，請(qǐng)注意以下有關(guān)電磁兼容性的可能性：在電源的所有輸入和輸出端添加濾波器，而不真正了解具體的排放。這通常會(huì)導(dǎo)致超大尺寸組件的高成本和更高的制造成本。重復(fù)使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的過(guò)濾器概念，而無(wú)需每次都調(diào)整過(guò)濾器。在這里，也可能會(huì)出現(xiàn)更高的組件成本，并且過(guò)濾器設(shè)計(jì)可能不是最佳的。委托專家提供過(guò)濾器設(shè)計(jì)。為此，外部專家也必須在正確的時(shí)間到場(chǎng)。這也會(huì)導(dǎo)致額外的成本。選擇已經(jīng)設(shè)計(jì)為最小輻射和最佳EMC行為的開關(guān)穩(wěn)壓器IC。在這種情況下，需要最少的過(guò)濾或不需要過(guò)濾。

在現(xiàn)代電子設(shè)備中，電磁干擾(EMI)是一個(gè)常見且棘手的問(wèn)題，尤其是在顯示屏的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中。EMI不僅會(huì)影響顯示屏的正常工作，還可能導(dǎo)致信號(hào)失真、圖像閃爍甚至設(shè)備損壞。因此，如何有效避免EMI干擾，成為了顯示屏解決方案中的關(guān)鍵課題。本文將為您詳細(xì)解析EMI干擾的來(lái)源及其解決方案，幫助您優(yōu)化顯示屏設(shè)計(jì)，提升用戶體驗(yàn)。

EMI(Electromagnetic Interference，電磁干擾)是指電子設(shè)備在工作過(guò)程中產(chǎn)生的電磁波對(duì)其他設(shè)備或自身造成的干擾。EMI可以分為兩類：

傳導(dǎo)干擾：通過(guò)電源線、信號(hào)線等導(dǎo)體傳播的干擾。輻射干擾：通過(guò)空間傳播的電磁波干擾。對(duì)于顯示屏而言，EMI干擾可能導(dǎo)致圖像顯示異常、信號(hào)傳輸不穩(wěn)定，甚至影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。二、EMI干擾的主要來(lái)源電源噪聲：顯示屏的電源模塊在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲，這些噪聲可能通過(guò)電源線傳導(dǎo)到其他設(shè)備，或通過(guò)輻射干擾周圍的電子元件。信號(hào)線干擾：顯示屏與主板之間的信號(hào)線(如HDMI、DP、LVDS等)在傳輸高頻信號(hào)時(shí)，容易產(chǎn)生電磁輻射，干擾其他設(shè)備。顯示屏背光驅(qū)動(dòng)：LED背光驅(qū)動(dòng)電路在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻開關(guān)噪聲，這些噪聲可能通過(guò)輻射或傳導(dǎo)方式干擾其他電路。外部環(huán)境干擾：顯示屏周圍的其他電子設(shè)備(如無(wú)線路由器、手機(jī)、微波爐等)也可能產(chǎn)生電磁輻射，干擾顯示屏的正常工作。三、如何避免EMI干擾?

電源是EMI干擾的主要來(lái)源之一，因此優(yōu)化電源設(shè)計(jì)是避免EMI干擾的關(guān)鍵。使用低噪聲電源模塊：選擇具有良好EMI抑制性能的電源模塊，減少電源噪聲的產(chǎn)生。增加濾波電路：在電源輸入端和輸出端增加濾波電容和電感，有效抑制高頻噪聲的傳導(dǎo)。合理布局電源線：電源線應(yīng)盡量短且遠(yuǎn)離信號(hào)線，避免電源噪聲通過(guò)輻射干擾信號(hào)傳輸。2. 屏蔽與接地屏蔽和接地是抑制EMI干擾的經(jīng)典方法，尤其在顯示屏設(shè)計(jì)中尤為重要。使用屏蔽罩：在顯示屏的驅(qū)動(dòng)電路和背光模塊上安裝金屬屏蔽罩，可以有效阻擋電磁輻射。

合理設(shè)計(jì)接地系統(tǒng)：確保顯示屏的接地系統(tǒng)良好，避免接地環(huán)路引起的干擾。可以采用單點(diǎn)接地或多點(diǎn)接地方式，具體根據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇。屏蔽信號(hào)線：對(duì)于高頻信號(hào)線(如HDMI、DP等)，使用屏蔽線纜，并將屏蔽層良好接地，減少信號(hào)線的輻射干擾。3. 優(yōu)化信號(hào)傳輸信號(hào)傳輸過(guò)程中的EMI干擾是顯示屏設(shè)計(jì)中的另一個(gè)難點(diǎn)，優(yōu)化信號(hào)傳輸可以有效減少干擾。差分信號(hào)傳輸：對(duì)于高速信號(hào)傳輸(如LVDS)，采用差分信號(hào)傳輸方式，可以有效抑制共模噪聲，提高抗干擾能力。

減少信號(hào)線長(zhǎng)度：盡量縮短信號(hào)線的長(zhǎng)度，減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的輻射干擾。使用EMI濾波器：在信號(hào)線上增加EMI濾波器，抑制高頻噪聲的傳導(dǎo)和輻射。4. 背光驅(qū)動(dòng)電路的優(yōu)化LED背光驅(qū)動(dòng)電路是顯示屏中另一個(gè)容易產(chǎn)生EMI干擾的部分，優(yōu)化背光驅(qū)動(dòng)電路可以有效減少干擾。選擇低噪聲驅(qū)動(dòng)芯片：選擇具有良好EMI性能的LED驅(qū)動(dòng)芯片，減少開關(guān)噪聲的產(chǎn)生。優(yōu)化PWM調(diào)光頻率：PWM調(diào)光頻率過(guò)高會(huì)產(chǎn)生高頻噪聲，適當(dāng)降低調(diào)光頻率可以減少EMI干擾。增加去耦電容：在LED驅(qū)動(dòng)電路的電源引腳附近增加去耦電容，抑制高頻噪聲的傳導(dǎo)。