完美的EMC電路設計攻略之:遵循三大規律、三個要素
發布時間:2012-11-09 責任編輯:abbywang
【導讀】產品上市周期短,EMC測試遲遲不通過,令很多工程師“一夜愁白了頭發”。本期大講台,我們為大家分享EMC三個規律和EMC問題三要素,會使得EMC問題變的有規可循,堅持EMC的規律使得解決EMC問題省時省力,事半功倍。
在進行電子設計方案過程中需要工程師在設計之初就進行嚴格把關!在產品結構方案設計階段,主要針對產品需要滿足EMC法規標準,對產品采用什麼屏蔽設計方案、選xuan擇ze什shen麼me屏ping蔽bi材cai料liao,以yi及ji材cai料liao的de厚hou度du提ti出chu設she計ji方fang案an,另ling外wai對dui屏ping蔽bi體ti之zhi間jian的de搭da接jie設she計ji,縫feng隙xi設she計ji考kao慮lv,同tong時shi重zhong點dian考kao慮lv接jie口kou連lian接jie器qi與yu結jie構gou件jian的de配pei合he。
一、EMC設計的三大規律
規律一、EMC費效比關係規律: EMC問題越早考慮、越早解決,費用越小、效果越好。
在新產品研發階段就進行EMC設計,比等到產品EMC測試不合格才進行改進,費用可以大大節省,效率可以大大提高;反之,效率就會大大降低,費用就會大大增加。
經驗告訴我們,在功能設計的同時進行EMC設計,到樣板、樣機完成則通過EMC測試,是最省時間和最有經濟效益的。相反,產品研發階段不考慮EMC,投產以後發現EMC不合格才進行改進,非但技術上帶來很大難度、而且返工必然帶來費用和時間的大大浪費,甚至由於涉及到結構設計、PCB設計的缺陷,無法實施改進措施,導致產品不能上市。
規律二、高頻電流環路麵積S越大, EMI輻射越嚴重。
高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)電(dian)流(liu)流(liu)經(jing)電(dian)感(gan)最(zui)小(xiao)路(lu)徑(jing)。當(dang)頻(pin)率(lv)較(jiao)高(gao)時(shi),一(yi)般(ban)走(zou)線(xian)電(dian)抗(kang)大(da)於(yu)電(dian)阻(zu),連(lian)線(xian)對(dui)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)就(jiu)是(shi)電(dian)感(gan),串(chuan)聯(lian)電(dian)感(gan)引(yin)起(qi)輻(fu)射(she)。電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)大(da)多(duo)是(shi)EUT被測設備上的高頻電流環路產生的,最惡劣的情況就是開路之天線形式。對應處理方法就是減少、減短連線,減小高頻電流回路麵積,盡量消除任何非正常工作需要的天線,如不連續的布線或有天線效應之元器件過長的插腳。
減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗幹擾能力的最重要任務之一,就是想方設法減小高頻電流環路麵積S。
規律三、環路電流頻率f越高,引起的EMI輻射越嚴重,電磁輻射場強隨電流頻率f的平方成正比增大。
減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗幹擾能力的最重要途徑之二,就是想方設法減小騷擾源高頻電流頻率f,即減小騷擾電磁波的頻率f。
相關閱讀:
第一講:完美的EMC電路設計攻略之:遵循三大規律、三個要素
http://www.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80018952
第二講: 完美的EMC電路設計攻略之:元器件選型(上)
http://www.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80019044
第三講: 完美的EMC電路設計攻略之:元器件選型(下)
http://www.0-fzl.cn/article_80019158.html
第四講:完美的EMC電路設計攻略之:PCB設計要點
http://www.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80019232
第五講:完美的EMC電路設計攻略之:EMC工程師必備技能
http://www.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80019322
[page]
二、EMC問題三要素
開關電源及數字設備由於脈衝電流和電壓具有很豐富的高頻諧波,因此會產生很強的輻射。電磁幹擾包括輻射型(高頻) EMI、傳導型(低頻)EMI,即產生EMC問題主要通過兩個途徑:一個是空間電磁波幹擾的形式;另一個是通過傳導的形式,換句話說,產生EMC問題的三個要素是:電磁幹擾源、耦合途徑、敏感設備。輻射幹擾主要通過殼體和連接線以電磁波形式汙染空間電磁環境;傳導幹擾是通過電源線騷擾公共電網或通過其他端子(如:射頻端子,輸入端子)影響相連接的設備。
傳導、輻射
騷擾源--------------------(途徑)-------------------- 敏感受體
近場耦合
例如 IT、AV設備,可能的騷擾源有:
1) FM接收機、TV接收機本機振蕩,基波及諧波由高頻頭、本機振蕩電路產生;
2) 開關電源的開關脈衝及高次諧波,同步信號方波及高頻諧波,行掃描顯像電路產生的行、場信號及高頻諧波;
3) 數字電路工作需要的各種時鍾信號及高頻諧波、以及它們的組合,各種時鍾如CPU芯片工作時鍾、MPEG解碼器工作時鍾、視頻同步時鍾(27MHz,16.9344MHz ,40.5MHz)等;
4) 數字信號方波及高頻諧波,晶振產生的高次諧波,非線性電路現象(非線性失真、互調、飽和失真、截止失真)等引起的無用信號、雜散信號;
5) 非正弦波波形,波形毛剌、過衝、振鈴,電路設計存在的寄生頻率點。
6) 對於敏感受體通過耦合途徑接受的外部騷擾包括浪湧、快速脈衝群、靜電、電壓跌落、電壓變化和各種電磁場。
電磁騷擾的特性:
1. 單位脈衝的頻譜最寬;
2. 頻譜中低頻含量取決於脈衝的麵積,高頻分量取決於脈衝前後沿的陡度;
3. 晶體振蕩電平必須滿足一定幅度, 數字電路才能按一定的時序工作,使晶振產生的騷擾呈現覆蓋帶寬、騷擾電平高的特點;
4. 收發天線極化、方向特性相同時,EMI輻射和接受最嚴重;收發天線麵積越大, EMI危害逾大;
5. 騷擾途徑:輻射,傳導,耦合和輻射、傳導、耦合的組合。
6. 電源線傳導騷擾主要由共模電流產生;
7. 輻射騷擾主要由差模電流形成的環路產生。
下一期大講台,我們會分享EMC元器件正確選型及應用技巧。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall





