EMC和哪些因素有关

A-Lin

EMC和哪些因素有关

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8 t) w: s  R" W5 o8 E, w1、系统设计 + _& M1 B- T0 K8 t7 z5 Z5 }   在进行系统级的EMC设计时，应先确定EMI干扰源，而不是盲目的对金属壳或线缆进行“包粽子”，只有确定了EMI干扰源才能有步骤的对EMI辐射源进行比较好的屏蔽、滤波或其他手段；其次就是要进行耦合机制的界定并进行EMI修复工作；常见的EMI辐射器件有晶振、开关电源、振荡器、时钟芯片、高速数据传输芯片、VCO等；常见的辐射和发射源有无线发射机、电机、开关、焊机、电动机、静电放电等。而常见的耦合介质有天线、机箱、公共地、电源线、互连线等。EMI主要的传导路径有：电源线缆耦合、信号电缆耦合、共地耦合。每天写一点、每天学一点。 2.结构影响 5 H$ Y+ e: ^; ]. e2 u# g1 i对于金属机箱屏蔽性能不完善引起的辐射骚扰发射超标，应采取以下措施： （1）   机箱的缝隙过大或机箱的搭接存在问题 0 M- q8 _' k3 w. D/ f$ b" Y" R（2）   其它功能性开孔过大 9 u. x& [( B  i; M1 W6 c（3）   机箱内部布线不当、电磁骚扰透过缝隙泄漏 对非金属机箱的辐射骚扰发射超标，应采取以下措施： （1）   对机箱进行导电性喷涂 % `9 s+ m0 u! G7 u, \) L" b（2）   局部屏蔽罩设计 （3）   线缆的屏蔽处理 1 [* m, u" m2 i" Z% z* D/ ~- @（4） 合理的接地处理 + g' R( w1 o+ I: H( r! q: T. H 3、线缆影响 : T$ }$ R4 T$ x9 f" h, K     只要可能，绝对不要使用一个电缆的屏蔽作为一个信号的返回通路。并要尽一切可能选用双绞对或三导体或有更多导体的绞合电缆。以确保该电缆对一个给定信号能提供所有所需要的发送和返回电流通路。这个技术降低了在电缆和它的电磁环境之间磁场和电长的差模和共模耦合。 9 a3 \3 u3 x8 B! Q8 W     线缆和导线都是良好的天线。它们容易将携载的信号泄露进入它们周围的环境中（发射）。 5 w  l- e+ T: T% P  i# E     线缆和导线同时也会对它们所处环境中的电磁骚扰拾波。而使它们所携载的信号质量变差（抗扰度）。 / g3 k1 z+ i+ Z5 w- W , I: i: h2 l5 |4 q; S+ }: m4  、元器件选型有关系： " {5 z$ p' h  d) [: B以压敏电阻为例：压敏电阻（VSR）：当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压时，压敏电阻器的电阻值将接近无穷大，内部几乎无电流通过。当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时，压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大。当两端电压低于标称额定电压时，压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。压敏电阻器的主要特点是工作电压范围宽（6~3000V，分若干档）。起到电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、消噪等作用。 5、和SI/PI仿真有关系： * g$ [4 \4 i+ U/ W6 g    单板PCB的EMC设计主要从互连传输信号和电源\地平面组成的电源分配系统两方面着手。对于单板PCB上的互连传输信号，目前主要从SI仿真和一些经验规则的应用两方面着手，如通过SI仿真抑制信号的过冲，降缓信号上升下降沿，从而达到减小信号对外的电磁干扰；通过SI仿真加大信号的噪声裕量，减小信号的振铃，从而提高信号的抗干扰能力；通过优化信号回路，拉大信号间距，采取良好的地屏蔽等措施改善信号的EMI。对于单板PCB上电源\地平面组成的电源分配系统，目前主要从PI仿真方面着手，如通过PI仿真优化平面阻抗，改善PCB层叠结构及平面分割等等。 # n, v' g' ^. q    单板EMC设计措施对单板EMC的改善效果很难进行趋势预估，更谈不上相对量化的预估和控制，主要原因在于单板EMC设计的复杂性和高难度性。一方面单板EMC产生的原因是多方面的，很多时候我们考虑不周全，漏掉了一些主要因素，导致采取了很多EMC设计措施后测试改善不理想；另一方面由于个人的因素，很多EMC措施处理不到位或者仿真错误等，造成在单板上采取了很多EMC措施后测试仍然不理想；最后大多数EMC措施都有其局限性和负面影响，过度采用将会对单板EMC设计起到负面作用，很多时候我们只考虑到EMC设计措施的正面影响。以上这些因素决定了在单板EMC设计完成前后需要对单板进行整体EMC仿真对比验证，甚至有必要对一些主要EMC设计措施的改善效果进行仿真对比验证。 - `; k+ E+ p7 a$ v& x( W9 ` + D, |8 D& _: ~: O6、接地   x8 J( a( I- _' N9 v. D) ?) q+ k接地的目的： ( }) D5 B1 Y: ]" h1 }（1）      建立与大地相连接的低阻抗通路，使雷击电流、静电放电电流等从接地通路直接流入大地，而不致影响设备或系统的正常工作及人身安全； （2）      建立设备外壳与附近金属导体之间的低阻抗通路，当设备中存在漏电流时，不至于危及人身安全； 6 D2 o$ |& w  L$ V5 ^1 D（3）      设备或系统的各部分都连接到一个公共参考点，消除两个悬浮电路之间可能存在的干扰电压； （4）      将屏蔽体接地、起到屏蔽作用； ' b* t; Q' c$ V6 o) T" Q$ `（5）      将滤波器接地，使滤波器能起到抑制共模干扰的作用； 5 w! A$ J0 g$ ~: S' k; h- }' A. i        PCB板上信号电路参考地平面，提供一个信号最短的返回路径；较大的回路面积会产生较强的电磁辐射、增加电路之间的互感耦合、会增加电路对外界电磁场的敏感性。 7、PCB设计的关系（重要性和必要性不言而喻）     当PCB板里有射频电流通过时，这个电流要从电流发生电路流出，在到达负载后，还要通过返回路径流回到电流发生器，形成电流的闭合回路，电流在流过闭合回路时就会产生磁场。按照电磁场的理论，伴随磁场产生的同时，又会产生一个辐射的电场。通过电场和磁场的交互作用就形成射频辐射能量的产生与传播。这就是开关电源PCB板引起辐射干扰的主要原因。 % l9 p8 p! F6 O8、软件抗干扰技术： 冗余技术、容错技术、标志技术、数字滤波技术等 ) i' z, a4 y+ \9 z * M' d$ N, D$ O4 G0 c+ r5 o, h9、屏蔽      抑制以场的形式造成干扰的有效方法是电磁屏蔽。所谓电磁屏蔽就是以某种材料（导电或导磁材料）制成的屏蔽壳体（实体的或非实体的）将需要屏蔽的区域封闭起来，形成电磁隔离，即其内的电磁场不能越出这一区域，而外来的辐射电磁场不能进入这一区域（或者进出该区域的电磁能量将受到很大的衰减）。      电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能量的反射、吸收和引导作用。而这些作用是与屏蔽结构表面上和屏蔽体内感生的电荷、电流与极化现象密切相关的。 - l* P2 x% x8 T5 f4 O! v0 M6 J    电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频电磁能量在空间传播的一种措施，屏蔽体的材料是金属导体或其他对电磁波有衰减作用的材料。屏蔽效能的大小与电磁波的性质及屏蔽体的材料性质有关。 + G6 A  `6 N3 \" Z    高电压、小电流干扰源以电场为主；低电压、大电流以磁场干扰为主。 10、滤波     滤波技术是抑制电气、电子设备传导电磁干扰，提高电气、电子设备传导抗扰度水平的主要手段，也是保证设备整体或局部屏蔽效能的重要辅助措施。 5 t& w" S4 ]) X/ l, m% \: Z& Q    实践表明，即使一个经过很好设计并且具有正确的屏蔽和接地措施的产品，也仍然会有传导骚扰发射或传导骚扰进入设备。滤波是压缩信号回路骚扰频谱的一种方法，当骚扰频谱成分不同于有用信号的频带时，可以用滤波器将无用的骚扰滤除。滤波器的作用是允许工作信号通过。而对非工作信号（电磁骚扰）有很大的衰减作用，使产生干扰的机会减为最小。 ( {) t- E1 P! C; x    电磁干扰（EMI）滤波器属于低通滤波器，包括电源线滤波器、信号线滤波器等。为了满足EMC标准规定的传导发射和传导敏感度极限值要求，使用EMI滤波器是一种好方法。

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haiyun0921

学习了

henrry

EMC是一个复杂的系统工程，涉及多领域

Smart000123

描述得很全面，点赞！