經驗分享:高頻電子電路電磁兼容設計要點
發布時間:2015-04-14 責任編輯:sherry
【導讀】電磁兼容的問題常發生於高頻狀態下總是會這樣那樣的出現,本文介紹的就是是EMC專業中高頻思維的基礎知識,有了這些,一係列的EMC設計都可以迎刃而解了。
電磁兼容的問題常發生於高頻狀態下,個別問題(電壓跌落與瞬時中斷等)除外。高頻思維,總而言之,就是器件的特性、電路的特性,在高頻情況下和常規中低頻狀態下是不一樣的,如果仍然按照普通的控製思維來判斷分析,則會走入設計的誤區。比如:
電容的高頻等效特性
dianrong,zaizhongdipinhuozhiliuqingkuangxia,jiushiyigechunengzujian,zhibiaoxianweiyigedianrongdetexing,danzaigaopinqingkuangxia,tajiubujinjinshigedianrongle,tayouyigelixiangdianrongdetexing,youloudianliu(在 高頻等效電路上表現為R),有引線電感,還在導致電壓脈衝波動情況下發熱的ESR(等效串聯電阻),(如圖)。從這個圖上分析,能幫我們設計師得出很多有 益的設計思路。
第一,按照常規思路,1/2πfc是shi電dian容rong的de容rong抗kang,應ying該gai是shi頻pin率lv越yue高gao,容rong抗kang越yue小xiao,濾lv波bo效xiao果guo越yue好hao,即ji越yue高gao頻pin的de雜za波bo越yue容rong易yi被bei泄xie放fang掉diao,但dan事shi實shi並bing非fei如ru此ci,因yin為wei引yin線xian電dian感gan的de存cun在zai,一yi支zhi電dian容rong僅jin僅jin在zai其qi1/2πfc=2πf L等式成立的時候,才是整體阻抗最小的時候,濾波效果才最好,頻率高了低了都會濾波效果下降,由此就可以分析出結論,為什麼在IC的VCC端都會加兩支電 容,一支電解的,一支瓷片的,並且容值一般相差100倍以上多一點。就是兩支不同的電容的諧振頻率點岔開了一段距離,既利於對稍高頻的濾波,也利於對較低 頻的濾波。

線纜或PCB布線的高頻等效特性
其次是線纜或PCB布線的高頻等效特性(如圖),無論高低頻,走線電阻都是客觀存在,但對於走線電感,則隻在較高頻時候才可以顯現得出來。另外就是還有一 gefenbudianrongdecunzai,danshi,zaidaoxianfujinmeiyoudaotideshihou,zhegefenbudianrongyouyeshibaida,jiuxiangmeiyounanren,nvrenyebunengshenghaiziyiyang,zheshiyigexuyaolianggedaoticaikeyifahuidezuo 用。
磁環和磁珠的高頻等效特性
dancihuanhecizhudegaopindengxiaotexingquebudebutiyixia,yinweicihuanduigaopinmaidongdexibozuoyong,yudiangandebiaoxianyoudianleisi,suoyijingchangbeirenweishidiangantexing,danshishishangcuole,cihuanshigedian 阻特性,不過這個電阻有點特別,它的阻值大小是頻率的函數R(f),如此的話,在一個帶有高頻波動的信號穿過磁珠的時候,高頻波動會因為I2R的作用而發 熱,將波動幹擾經過電能——磁能——熱能的轉化過程,所以在導線上波動比較強烈的時候,磁環摸起來會是溫的。
高頻情況下的EMC設計技術
以上是EMC專業中高頻思維的基礎知識,有了這些,一係列的設計經驗都可以迎刃而解了。比如:IC 的VCCduanweihejiazhuangliangzhidianrong,yizhidianjiedianrong,yizhicipiandianrong,shiyinweidianrongdegaopindengxiaotexing,yinxiandianganhedianrongdechuanliandaozhiqizonghezukangsuipinlverbianhua,erzaiWL= (1/WC)的頻率點上,是其阻抗最小的點(如圖)。而且兩個電容分別有自己的最小阻抗點,分別對應不同的頻率點,以便於為IC不同頻率範圍的供電需求提 供電流。
jingdiangongzuotaidejiedidaoxianyongkuandetongpidaihejinshusiwangshepiguan,erbushihuanglvdeyuanxingjiedixianlan,yuanxingjiedixianlandezouxiandianganliangpianda,buliyugaopinjingdiandianhedexiefang。xianlanhexianlanzhijiandejianjubuyitaijin,fouzehuiyinweidaoxianfenbudianrongdecunzaierdaozhixinhaoxianlanzhijianchuxianchuanrao,dangran,xinhaoxianduidixiandeouhenayouzuihaoshijinyidian,zheyang,xinhaoxianshangde 波動幹擾可以方便的泄放到地線上去。
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