returnloopcontrol)是***PCB內(nèi)的電磁干擾的最重要設(shè)計(jì)考慮之一。高速的邏輯組件和振蕩器應(yīng)該盡量靠近接地電路,以避免形成回路;在此回路中會(huì)有渦流(eddycurrent)存在,此時(shí)是以機(jī)殼或底座(chassis)接地。渦流是受到不斷變化的磁場(chǎng)感應(yīng)產(chǎn)生的,它通常是寄生的。附圖五是PC的適配卡插槽和單點(diǎn)接地所形成的回路。在此圖中,有一個(gè)額外的訊號(hào)回傳回路區(qū)域存在。每個(gè)回路將會(huì)各別產(chǎn)生一個(gè)不同的電磁場(chǎng)和頻譜。射頻電流將會(huì)在特定的頻率下,產(chǎn)生電磁輻射場(chǎng),其輻射能量的大小和回路的面積有關(guān)。這時(shí)必須使用遮蔽物(containment),以避免射頻電流耦合至其它電路中;或輻射至外部環(huán)境,造成電磁干擾。不過(guò),比較好能盡量避免由內(nèi)部電路產(chǎn)生射頻回路電流(RFloopcurrent)來(lái)。圖五:在PCB內(nèi)的接地回路若射頻電流的回傳路徑不存在,此時(shí),可以利用連接至底座的接地線路,或0V參考源來(lái)協(xié)助移除掉不良的射頻電流。這也稱(chēng)為「回路面積控制(loopareacontrol)」?;芈访娣e的控制一個(gè)被磁場(chǎng)感應(yīng)的回路,它的電磁場(chǎng)可以用電壓源來(lái)表示。這個(gè)電壓源大小和回路的總面積成正比。因此,為了降低磁場(chǎng)的耦合效應(yīng),必須減少回路的面積。電場(chǎng)「撿拾(pickup)」接收系統(tǒng)也是依靠回路面積。蘇州世測(cè)提供信息技術(shù)產(chǎn)品EMC電磁兼容測(cè)試。揚(yáng)州電磁兼容EMC測(cè)試公司
要考慮到干擾對(duì)系統(tǒng)的影響,將電路的模擬部分和數(shù)字部分的電路嚴(yán)格分開(kāi),對(duì)**電路重點(diǎn)防護(hù),將系統(tǒng)地線環(huán)繞,并布線盡可能粗,電源增加濾波電路,采用DC-DC隔離,信號(hào)采用光電隔離,設(shè)計(jì)隔離電源,分析容易產(chǎn)生干擾的部分(如時(shí)鐘電路、通訊電路等)和容易被干擾的部分(如模擬采樣電路等),對(duì)這兩種類(lèi)型的電路分別采取措施。對(duì)于干擾元件采取***措施,對(duì)敏感元件采取隔離和保護(hù)措施,并且將它們?cè)诳臻g和電氣上拉開(kāi)距離。在板級(jí)設(shè)計(jì)時(shí),還要注意元器件放置要遠(yuǎn)離印制板邊沿,這對(duì)防護(hù)空氣放電是有利的。采樣電路的原理圖設(shè)計(jì)參見(jiàn)圖1:圖1:采樣電路設(shè)計(jì)電路的合理布局可以降低干擾,提高電磁兼容性能。按照電路的功能劃分若干個(gè)功能模塊,分析每個(gè)模塊的干擾源與敏感信號(hào),以便進(jìn)行特殊處理。1、保持環(huán)路面積最小,例如電源與地之間形成的環(huán)路,減小環(huán)路面積,將減小電磁干擾在此回路上的感應(yīng)電流,電源線盡可能靠近地線,以減小差模輻射的環(huán)面積,降低干擾對(duì)系統(tǒng)的影響,提高系統(tǒng)的抗干擾性能。并聯(lián)的導(dǎo)線緊緊放在一起,使用一條粗導(dǎo)線進(jìn)行連接,信號(hào)線緊挨地平面布線可以降低干擾。電源與地之間增加高頻濾波電容。2、使導(dǎo)線長(zhǎng)度盡可能的縮短,減小了印制板的面積。鎮(zhèn)江傳感器EMC測(cè)試機(jī)構(gòu)世測(cè)提供手機(jī)數(shù)據(jù)線的EMC測(cè)試服務(wù)。
降低干擾對(duì)系統(tǒng)的影響,提高系統(tǒng)的抗干擾性能。并聯(lián)的導(dǎo)線緊緊放在一起,使用一條粗導(dǎo)線進(jìn)行連接,信號(hào)線緊挨地平面布線可以降低干擾。電源與地之間增加高頻濾波電容。2、使導(dǎo)線長(zhǎng)度盡可能的縮短,減小了印制板的面積,降低導(dǎo)線上的干擾。3、采用完整的地平面設(shè)計(jì),采用多層板設(shè)計(jì),鋪設(shè)地層,便于干擾信號(hào)泄放。4、使電子元件遠(yuǎn)離可能會(huì)發(fā)生放電的平面如機(jī)箱面板、把手、螺釘?shù)?,保持機(jī)殼與地良好接觸,為干擾提供良好的泄放通道。對(duì)敏感信號(hào)包地處理,降低干擾。5、盡量采用貼片元器件,貼片器件比直插器件的電磁兼容性能要好得多。6、模擬地與數(shù)字地在PCB與外界連接處進(jìn)行一點(diǎn)接地。7、高速邏輯電路應(yīng)靠近連接器邊緣,低速邏輯電路和存儲(chǔ)器則應(yīng)布置在遠(yuǎn)離連接器處,中速邏輯電路則布置在高速邏輯電路和低速邏輯電路之間。8、電路板上的印制線寬度不要突變,拐角應(yīng)采用圓弧形,不要直角或尖角。9、時(shí)鐘線、信號(hào)線也盡可能靠近地線,并且走線不要過(guò)長(zhǎng),以減小回路的環(huán)面積。三、系統(tǒng)布線設(shè)計(jì)印制板設(shè)計(jì)出來(lái)后,進(jìn)行試制,焊接調(diào)試,系統(tǒng)裝機(jī),考慮電磁兼容設(shè)計(jì)因素,機(jī)柜結(jié)構(gòu)、線纜設(shè)計(jì)需要注意以下幾個(gè)方面:1、機(jī)柜選用電磁屏蔽柜,具有良好的屏蔽性能。
針對(duì)當(dāng)前嚴(yán)峻的電磁環(huán)境,分析了電磁干擾的來(lái)源,通過(guò)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的分解,融入電磁兼容設(shè)計(jì),從原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、元器件選型、系統(tǒng)布線、系統(tǒng)接地等方面逐步分析,總結(jié)概括電磁兼容設(shè)計(jì)要點(diǎn),***,介紹了電磁兼容測(cè)試的相關(guān)內(nèi)容。當(dāng)前,日益惡化的電磁環(huán)境,使我們逐漸關(guān)注設(shè)備的工作環(huán)境,日益關(guān)注電磁環(huán)境對(duì)電子設(shè)備的影響,從設(shè)計(jì)開(kāi)始,融入電磁兼容設(shè)計(jì),使電子設(shè)備更可靠的工作。電磁兼容設(shè)計(jì)主要包含浪涌(沖擊)抗擾度、振鈴波浪涌抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化抗擾度、工頻電源諧波抗擾度、靜電抗擾度、射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度、工頻磁場(chǎng)抗擾度、脈沖磁場(chǎng)抗擾度、傳導(dǎo)騷擾、輻射騷擾、射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度等相關(guān)設(shè)計(jì)。電磁干擾的主要形式電磁干擾主要是通過(guò)傳導(dǎo)和輻射方式進(jìn)入系統(tǒng),影響系統(tǒng)工作,其他的方式還有共阻抗耦合和感應(yīng)耦合。傳導(dǎo):傳導(dǎo)耦合即通過(guò)導(dǎo)電媒質(zhì)將一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的騷擾耦合到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上,屬頻率較低的部分(低于30MHz)。在我們的產(chǎn)品中傳導(dǎo)耦合的途徑通常包括電源線、信號(hào)線、互連線、接地導(dǎo)體等。輻射:通過(guò)空間將一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的騷擾耦合到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上,屬頻率較高的部分(高于30MHz)。蘇州世測(cè)檢測(cè)提供type-c的EMC測(cè)試服務(wù)。
感應(yīng)耦合:通過(guò)互感原理,將在一條回路里傳輸?shù)碾娦盘?hào),感應(yīng)到另一條回路對(duì)其造成干擾。分為電感應(yīng)和磁感應(yīng)兩種。對(duì)這幾種途徑產(chǎn)生的干擾我們應(yīng)采用的相應(yīng)對(duì)策:傳導(dǎo)采取濾波(如我們?cè)O(shè)計(jì)中每個(gè)IC的片頭電容就是起濾波作用),輻射干擾采用減少天線效應(yīng)(如信號(hào)貼近地線走)、屏蔽和接地等措施,就能夠**提高產(chǎn)品的抵抗電磁干擾的能力,也可以有效的降低對(duì)外界的電磁干擾。電磁兼容設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)新項(xiàng)目的研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程,電磁兼容設(shè)計(jì)需要貫穿整個(gè)過(guò)程,在設(shè)計(jì)中考慮到電磁兼容方面的設(shè)計(jì),才不致于返工,避免重復(fù)研發(fā),可以縮短整個(gè)產(chǎn)品的上市時(shí)間,提高企業(yè)的效益。一個(gè)項(xiàng)目從研發(fā)到投向市場(chǎng)需要經(jīng)過(guò)需求分析、項(xiàng)目立項(xiàng)、項(xiàng)目概要設(shè)計(jì)、項(xiàng)目詳細(xì)設(shè)計(jì)、樣品試制、功能測(cè)試、電磁兼容測(cè)試、項(xiàng)目投產(chǎn)、投向市場(chǎng)等幾個(gè)階段。在需求分析階段,要進(jìn)行產(chǎn)品市場(chǎng)分析、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,挖掘?qū)?xiàng)目有用信息,整合項(xiàng)目發(fā)展前景,詳細(xì)整理項(xiàng)目產(chǎn)品工作環(huán)境,實(shí)地考察安裝位置,是否對(duì)安裝有所限制空間,工作環(huán)境是否特殊,是否有腐蝕、潮濕、高溫等,周?chē)O(shè)備的工作情況,是否有惡劣的電磁環(huán)境,是否受限與其他設(shè)備,產(chǎn)品的研制成功能否**提高生產(chǎn)效率。蘇州世測(cè)提供音響的浪涌測(cè)試。揚(yáng)州電磁兼容EMC測(cè)試公司
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5、系統(tǒng)設(shè)置隔離變壓器和ups,保證系統(tǒng)供應(yīng)純凈電源。6、嚴(yán)格將電源線和信號(hào)線分開(kāi),設(shè)備外殼的各個(gè)面之間和各個(gè)板子面板之間要良好接觸,接觸電阻要小于,越小越好,保證設(shè)備外殼良好接大地,這樣在有靜電釋放時(shí),不會(huì)影響到系統(tǒng)的正常工作。四、系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)接地是***的***騷擾源的方法,可解決50%的EMC問(wèn)題。系統(tǒng)基準(zhǔn)地與大地相連,可***電磁騷擾。外殼金屬件直接接大地,還可以提供靜電電荷的泄漏通路,防止靜電積累。1、地線的概念安全接地包括保護(hù)接地和防雷接地。保護(hù)接地為產(chǎn)品的故障電流進(jìn)入大地提供一個(gè)低阻抗通道;防雷接地提供泄放大電流的通路;參考接地為產(chǎn)品穩(wěn)定可靠工作提供參考電平,為電源和信號(hào)提供基準(zhǔn)電位。安全接地是為了當(dāng)出現(xiàn)一些電氣異常時(shí),為大電流和高電壓提供一個(gè)泄放的回路,主要是對(duì)電路的一種保護(hù)措施。參考地主要是信號(hào)地和電源地,是保證電路實(shí)現(xiàn)功能的基礎(chǔ)。2、接地方式懸浮接地對(duì)一個(gè)獨(dú)立的與外部沒(méi)有接口的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)一般也沒(méi)有什么問(wèn)題,但是如果該系統(tǒng)與其他的系統(tǒng)之間存著接口如通訊口和采樣線,那么懸浮接地很容易受到靜電和雷擊的影響,所以一般電子產(chǎn)品大多不采用懸浮接地。單點(diǎn)接地當(dāng)f<1MHz時(shí)可以選擇單點(diǎn)接地。揚(yáng)州電磁兼容EMC測(cè)試公司