"); //-->
当你选择进入电子行业成为电子工程师的时候,你也一定知道电和磁是相互关联的。任何电子设备都不可避免地存在电磁兼容性问题。因此,为了使电子设备可靠地工作,需要研究电磁兼容技术。最近,电磁兼容性从事后处理发展到事前分析、预测、设计。电磁兼容性已成为现代工程中的重要组成部分。电磁兼容性认证已经从一个国家的范围发展到全世界的地区,电磁兼容性和安全性、环境适应性处于同等重要的地位。本篇硕凯电子主编梳理了电子工程师急需的行业技术粘贴,详细分析了电磁兼容的设计思路。
电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力。电磁干扰是对电子设备工作性能有害的电磁变化现象。电磁干扰不仅影响电子设备的正常工作,而且会对电子设备中的一些部件造成损害。因此,必须充分重视电子设备的电磁兼容技术。请注意电子设备在不受周围电磁干扰的情况下正常工作,电子设备本身不会对周围其他设备产生电磁干扰,不会影响其他设备的正常工作。
为了提高电子设备的电磁兼容性,从设计开始就必须充分重视电磁兼容性。电磁兼容的设计思路可以从电磁兼容的三要素开始:电磁干扰源、电磁干扰可能传播的路径以及易受电磁干扰的电磁敏感电路和部件。也就是说
1)首先,充分分析电子设备中可能存在的电磁干扰源及其性质,尽量消除或降低电磁干扰源的参数。
2)其次,充分理解电磁干扰可能传播的路径,尽量截断该路径或降低与电磁干扰耦合的能力。
3)最后,请充分识别易受电磁干扰的电磁敏感电路和设备,尽量避免受到电磁干扰的可能性。
这样就需要采取措施消除或部分消除可能产生的电磁干扰,以减轻调试工作的压力。调试中分析了具体出现的电磁干扰,以及受电磁干扰的电路和部件的表现,找出电磁干扰源的位置和电磁干扰可能传播的路径,并采取相应的解决方案。
电磁兼容的设计方法
电磁兼容设计要求在部件级、部件级、设备级、系统级相互不干扰、正常工作。元器件、元器件层面的电磁干扰主要来自不同元器件之间的电磁耦合,电路设计的任务之一是消除元器件和元器件层面产生的电磁干扰的影响。
在设备级、系统级产生的电磁干扰涉及电子设备所处的电磁环境、各电子设备之间的相互影响、以及电子设备内部的元件和部件之间的电磁耦合。1电磁兼容分层设计原则
这主要基于电磁兼容设计的优先顺序考虑,从先到先得分为以下几层。
)1)零部件选型和PCB设计,这很重要;
)接地设计,这是主要手段。以上两层只要设计好,就可以完成电磁兼容性80%以上的工作。
)3)屏蔽设计;
)4)滤波器设计和瞬态骚扰抑制。以上两层是辅助手段,大多是事后补救措施,我们最不提倡。
)5)根据实际电路需要,以上层可综合设计。2如何保证电磁兼容性
主要基于构成噪声的三要素从以下几个方面保证电磁兼容性。
2.1不同等级保证电磁兼容性
1)部件级无源部件时,考虑(1)工作频带以外的部件参数与工作频带差异较大。)插入件末端导线存在电感,高频时该电感容易出现电磁兼容性问题;)3)元件有寄生电容、寄生电感,表现为电路上的分布参数,分析电路时也考虑其等效电路。有源元件的情况下,工作中产生的电磁辐射也以传导电流的形式成为噪声源,非线性元件的情况下还会发生频谱成分的变化,该变化也引起噪声。
这里重要的是,实用的无源元件往往不是“理想的”,其特性与理想的特性不同。因为实用的元件本身可能是噪声源,所以正确选择无源元件很重要。也可以利用元件所具有的特性,抑制和防止干扰。当然,最安全的方法是根据EMC的测试数据确定最终的电路保护部件模型。
2)在设备级,主要为了保证减少与敏感设备的耦合;)1)增加脉冲上升时间以减少干扰的带宽。(2)去除电路内振荡器产生的高次谐波及信号的高次谐波;(3)限制干扰辐射或消除干扰的传播路径。
3)在系统层面,主要由组织或系统工程的方法保证。一个设备的电磁兼容性可能得到改善,但同时会影响其他设备的工作条件,使其他设备的性能指标恶化。在这种情况下,必须从系统折中考虑。另外,重要的一点是电磁兼容性设计必须从系统整体设计上得到高度重视。
2.2减小导线之间的耦合
主要考虑增加导线之间的距离、使用屏蔽、使用双绞线以及使用屏蔽和双绞线。
2.3接地
主要)1)考虑接地导线及公用线阻抗最小,小于产品最高工作频率/20以内。)2)接地导线应采用横截面为管状的接地线。(3)可靠接地,避免连接点形成氧化层;(d)单点并联接地(低频用)或多点接地(高频用)。
2.4屏蔽
低频磁场情况下,主要考虑磁屏蔽,屏蔽层越厚,材料的电导率越高,屏蔽性能越好;高频磁场、电场或电磁场时,主要考虑用薄金属屏蔽,良好接地。另一个值得注意的是
制作电缆时,电缆屏蔽层与插头金属外壳必须360度完全重合,不能出现“猪尾”现象。否则效果会大幅下降。
2.5过滤
主要是(1)考虑抑制工作频带以外干扰)2)用信号电路通过吸收滤波器去除不需要的频谱成分;(3)在电源电路中,特别是在开关电源中,去除在操作电路、控制电路和转换电路中产生的噪声。
*博客内容为网友个人发布,仅代表博主个人观点,如有侵权请联系工作人员删除。