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  • 温差发电器工作原理

    温差发电器工作原理

    温度这个名词是因为我们天天听得到,所以不去问什么是温度的实质。温度是指一定环境下物体内分子或原子热运动的“速度”。比如气温就是指气体分子的运动速度。不过他们的运动是“热”运动,没有固定的方向,或者说物体内由于分子相互碰撞,能量相互传递,方向时时因碰撞而改变。故物体内分子运动很快达到同一运动速度“状态”。  再说温度传递。两片具有温差的物体接近时,有两种方式可以形成“热”传递。或者说形成分子运动速度传递。第一是分子碰撞,温度低的速度慢,能量低。温度高的速度快。两者结合再一起,最终形成“中和”。 第二种是“热辐射”,说到底就是“电磁辐射”。只是这种电磁辐射的波长要比可见光长一些,但温度高时发出的辐射就是“可见光”了。所以说在空间内“电磁辐射”是能量传递的最基本形式。物体只要在绝对零度以上就能向外界发射“电磁辐射”线。只是不同物体在不同温度下,电磁辐射的强度不同。 温差就是指两种物体在接触时电磁辐射强度有差别。即物体间存在电磁场强度差别,即存在“电位差”或者说存在“电动势”,导线可以理解为“等势体”。这样温度不同的物体间接一导线,有“电流”产生就好理解了。“温差发电”就不奇怪了。 温差发电器工作原理 1、温差发电器是利用塞贝克效应,将热能直接转换成电能的一种发电器件。将一个p型温差电元件和一个n型温差电元件在热端用金属导体电极连接起来,在其冷端分别连接冷端电极,就构成一个温差电单体或单偶。在温差电单体开路端接入电阻为RL的外负载,如果温差电单体的热面输入热流,在温差电单体热端和冷端之间建立了温差,则将会有电流流经电路,负载上将得到电功率I2RL,因而得到了将热能直接转换为电能的发电器。 Angel- RTG结构示意图 2、当发电器工作时,为保持热接头和冷接头之间有一定的温度差,应不断地对热接头供热,而从冷接头不断排热。热接头所供给的部分热量被作为珀尔帖热吸收了,另一部分则通过热传导传向冷接头。排出的热量应为冷接头放出的珀尔帖热和从热接头传导来的热量之和。对于上述接头的热平衡,还应加上汤姆逊热和被导体释放的焦耳热。设在系统中所产生的焦耳热I2Ri中有一半传到热端,另一半由冷端放出,热源所消耗的热量是珀尔帖热Ph、由于热传递迁移到冷端的热PT和交还给热源的焦耳热 三部分组成, 即为温差电单体的热电转换效率是有用功率与热源所消耗的热量之比。要想得到优值高的温差电材料,只有提高其塞贝克系数和电导率,降低其热导率。但是塞贝克系数、电导率和热导率都在不同程度上依赖于载流子浓度和迁移率,互相是关联的。

    时间:2020-05-25 关键词: 电磁 电极 温差发电器

  • 电磁干扰的危害以及预防方法,你会吗?

    电磁干扰的危害以及预防方法,你会吗?

    什么是电磁干扰?如何防电磁干扰?防电磁干扰主要有三项措施,即屏蔽、滤波和接地。往往单纯采用屏蔽不能提供完整的电磁干扰防护,因为设备或系统上的电缆是最有效的干扰接收与发射天线。许多设备单台做电磁兼容实验时都没有问题,但当两台设备连接起来以后,就不满足电磁兼容的要求了,这就是电缆起了接收和辐射天线的作用。唯一的措施就是加滤波器,切断电磁干扰沿信号线或电源线传播的路径,与屏蔽共同构成完美的电磁干扰防护,无论是抑制干扰源、消除耦合或提高接收电路的抗能力都可以采用滤波技术。 一、线上干扰的类型 线上的干扰电流按照其流动路径可以分为两类:一类是差模干扰电流,另一类是共模干扰电流。差模干扰电流是在火线和零线之间流动的干扰电流,共模干扰电流是在火线、零线与大地(或其它参考物体)之间流动的干扰电流,由于这两种干扰的抑制方式不同,因此正确辨认干扰的类型是实施正确滤波方法的前提。 共模干扰一般是由来自外界或电路其它部分的干扰电磁波在电缆与“地”的回路中感应产生的,有时由于电缆两端的接“地”电位不同,也会产生共模干扰。它对电磁兼容的危害很大,一方面,共模干扰会使电缆线向外发射出强烈的电磁辐射,干扰电路的其它部分或周边电子设备;另一方面,如果电路不平衡,在电缆中不同导线上的共模干扰电流的幅度、相位发生差异时,共模干扰则会转变成差模干扰,将严重影响正常信号的质量,所以人们都在努力抑制共模干扰。 差模干扰主要是电路中其它部分产生的电磁干扰经过传导或耦合的途径进入信号线回路,如高次谐波、自激振荡、电网干扰等。由于差模干扰电流与正常的信号电流同时、同方向在回路中流动,所以它对信号的干扰是严重的,必须设法抑制。 综上所述可知,为了达到电磁兼容的要求,对共模干扰和差模干扰都应设法抑制。 二、滤波器的分类 滤波器是由集中参数的电阻、电感和电容,或分布参数的电阻、电感和电容构成的一种网络。这种网络允许一些频率通过,而对其它频率成份加以抑制。根据要滤除的干扰信号的频率与工作频率的相对关系,干扰滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等种类。 低通滤波器是最常用的一种,主要用在干扰信号频率比工作信号频率高的场合。如在数字设备中,脉冲信号有丰富的高次谐波,这些高次谐波并不是电路工作所必需的,但它们却是很强的干扰源。因此在数字电路中,常用低通滤波器将脉冲信号中不必要的高次谐波滤除掉,而仅保留能够维持电路正常工作最低频率。电源线滤波器也是低通滤波器,它仅允许50Hz的电流通过,对其它高频干扰信号有很大的衰减。 ●常用的低通滤波器是用电感和电容组合而成的,电容并联在要滤波的信号线与信号地之间(滤除差模干扰电流)或信号线与机壳地或大地之间(滤除共模干扰电流)电感串联在要滤波的信号线上。按照电路结构分,有单电容型(C型),单电感型,L型和反Γ型,T型,π型。 ●高通滤波器用于干扰频率比信号频率低的场合,如在一些靠近电源线的敏感信号线上滤除电源谐波造成的干扰。 ●带通滤波器用于信号频率仅占较窄带宽的场合,如通信接收机的天线端口上要安装带通滤波器,仅允许通信信号通过。 ●带阻滤波器用于干扰频率带宽较窄,而信号频率较宽的场合,如距离大功率电台很近的电缆端口处要安装带阻频率等于电台发射频率的带阻滤波器。 不同结构的滤波电路主要有两点不同: 1.电路中的滤波器件越多,则滤波器阻带的衰减越大,滤波器通带与阻带之间的过渡带越短。 2.不同结构的滤波电路适合于不同的源阻抗和负载阻抗,它们的关系应遵循阻抗失配原则。但要注意的是,实际电路的阻抗很难估算,特别是在高频时(电磁干扰问题往往发生在高频),由于电路寄生参数的影响,电路的阻抗变化很大,而且电路的阻抗往往还与电路的工作状态有关,再加上电路阻抗在不同的频率上也不一样。因此,在实际中,哪一种滤波器有效主要靠试验的结果确定。 三、滤波器的基本原理 滤波器是由电感和电容组成的低通滤波电路所构成,它允许有用信号的电流通过,对频率较高的干扰信号则有较大的衰减。由于干扰信号有差模和共模两种,因此滤波器要对这两种干扰都具有衰减作用。其基本原理有三种: A)利用电容通高频隔低频的特性,将火线、零线高频干扰电流导入地线(共模),或将火线高频干扰电流导入零线(差模); B)利用电感线圈的阻抗特性,将高频干扰电流反射回干扰源; C)利用干扰抑制铁氧体可将一定频段的干扰信号吸收转化为热量的特性,针对某干扰信号的频段选择合适的干扰抑制铁氧体磁环、磁珠直接套在需要滤波的电缆上即可 5 电源滤波器高频插入损耗的重要性 尽管各种电磁兼容标准中关于传导发射的限制仅到30MHz(旧军标到50MHz,新军标到10MHz),但是对传导发射的抑制绝不能忽略高频的影响。因为,电源线上高频传导电流会导致辐射,使设备的辐射发射超标。另外,瞬态脉冲敏感度试验中的试验波形往往包含了很高的频率成份,如果不滤除这些高频干扰,也会导致设备的敏感度试验失败。 电源线滤波器的高频特性差的主要原因有两个,一个是内部寄生参数造成的空间耦合,另一个是滤波器件的不理想性。因此,改善高频特性的方法也是从这两个方面着手。 内部结构:滤波器的连线要按照电路结构向一个方向布置,在空间允许的条件下,电感与电容之间保持一定的距离,必要时,可设置一些隔离板,减小空间耦合。 电感:按照前面所介绍的方法控制电感的寄生电容。必要时,使用多个电感串联的方式。 差模滤波电容:电容的引线要尽量短。要理解这个要求的含义:电容与需要滤波的导线(火线和零线)之间的连线尽量短。如果滤波器安装在线路板上,线路板上的走线也会等效成电容的引线。这时,要注意保证时机的电容引线最短。 共模电容:电容的引线要尽量短。对这个要求的理解和注意事项同差模电容相同。但是,滤波器的共模高频滤波特性主要靠共模电容保证,并且共模干扰的频率一般较高,因此共模滤波电容的高频特性更加重要。使用三端电容可以明显改善高频滤波效果。但是要注意三端电容的正确使用方法。即,要使接地线尽量短,而其它两根线的长短对效果几乎没有影响。必要时可以使用穿心电容,这时,滤波器本身的性能可以维持到1GHz以上。 特别提示:当设备的辐射发射在某个频率上不满足标准的要求时,不要忘记检查电源线在这个频率上的共模传导发射,辐射发射很可能是由这个共模发射电流引起的。 四、滤波器的选择 根据干扰源的特性、频率范围、电压和阻抗等参数及负载特性的要求,适当选择滤波器,一般考虑:其一,要求电磁干扰滤波器在相应工作频段范围内,能满足负载要求的衰减特性,若一种滤波器衰减量不能满足要求时,则可采用多级联,可以获得比单级更高的衰减,不同的滤波器级联,可以获得在宽频带内良好衰减特性。其二,要满足负载电路工作频率和需抑制频率的要求,如果要抑制的频率和有用信号频率非常接近时,则需要频率特性非常陡峭的滤波器,才能满足把抑制的干扰频率滤掉,只允许通过有用频率信号的要求。其三,在所要求的频率上,滤波器的阻抗必须与它连接干扰源阻抗和负载阻抗相失配,如果负载是高阻抗,则滤波器的输出阻抗应为低阻; 如果电源或干扰源阻抗是低阻抗,则滤波器的输入阻抗应为高阻;如果电源阻抗或干扰源阻抗是未知的或者是在一个很大的范围内变化,很难得到稳定的滤波特性,为了获得滤波器具有良好的比较稳定的滤波特性,可以在滤波器输入和输出端,同时并接一个固定电阻。其四,滤波器必须具有一定耐压能力,要根据电源和干扰源的额定电压来选择滤波器,使它具有足够高的额定电压,以保证在所有预期工作的条件下都能可靠地工作,能够经受输入瞬时高压的冲击。其五,滤波器允许通过应与电路中连续运行的额定电流一致。额定电流高了,会加大滤波器的体积和重量;额定电流低了,又会降低滤波器的可靠性,其六,滤波器应具有足够的机械强度,结构简单、重量轻、体积小、安装方便、安全可靠。 五、滤波器的使用 为了提高电源的品质、电路的线性、减少各种杂波和非线性失真干扰和谐波干扰等均使用滤波器。对武器系统来讲,使用滤波器的场所有:其一,除总配电系统和分配电系统上设置电源滤波器外,进入设备的电源均要安装滤波器,最好使用线至线滤波器,而不使用线至地滤波器。其二,对脉冲干扰和瞬变干扰敏感的设备,使用隔离变压器供电时,应在负端加装滤波器。 其三,对含电爆装置的武器系统供电时,应加滤波器。必要时,电爆装置的引线也要加装滤波器。其四、各分系统或设备之间的接口处,应有滤波器抑制干扰,确保兼容。其五,设备和分系统的控制信号,其输入和输出端均应加滤波器或旁路电容器。以上就是防电磁干扰的一些方法,希望能给大家帮助。

    时间:2020-05-22 关键词: 干扰 电磁 危害

  • 电磁触控技术将为我们的生活带来更多便利

    电磁触控技术将为我们的生活带来更多便利

    (文章来源:政府采购信息报) 随着教育信息化的发展,大尺寸原笔迹触控一体机硬件技术不断提高,凭借多媒体集成、高互动性、丰富的应用软件、画面清晰、色彩鲜艳、节能环保、高性价比等优势,大尺寸原笔迹触控一体机已逐渐代替传统的电子白板及投影,成为全国中小学教室、商务会议中不可或缺的教学与会议“神器”,最大程度的提升沟通效率。 汉王鹏泰工作人员向记者介绍,之前,原笔迹触控一体机以红外触控技术为主。红外触控技术成本相对低,但书写精度低、无压感,老师、学生在屏幕书写时,有时会出现写字、画图位置偏离的情况。在日益注重教学质量与效果的课堂上,红外触控技术已经无法满足更高的教学需求。汉王鹏泰的电磁触控技术,凭借高精度、高压感两大优势,成为如今大尺寸原笔迹触控一体机的首选。 在2015年苹果推出iPad Pro之后,其配备的触控笔Pencil书写绘画如纸面般行云流水,是iPad Pro的最大卖点。这无疑说明:苹果及整个行业坚定了新一代平板、PC以及大尺寸显示产品的发展方向,即配备高精度、高压感触控笔。 同样以高精度、高压感闻名业内的汉王鹏泰电磁笔触控技术,在这一趋势的推动下,逐渐升级大尺寸原笔迹触控一体机的课堂使用功能,为广大教师和学生带去更多便利。 用户体验是衡量产品的至高标准。汉王鹏泰为大尺寸原笔迹触控一体机量身定制的电磁触控解决方案,为用户带来如纸面般的书写体验,让师生在课堂上的教学互动更加顺畅。 “与传统的红外触控方案相比,电磁触控的高精度、高压感能够最大程度的优化课堂教学效果。电磁触控技术已全方位进入大尺寸原笔迹触控一体机市场,并与新科技融合,已发展成为主流触控输入技术。”汉王鹏泰副总经理柳军说,汉王鹏泰的电磁触控技术,可以为大尺寸原笔迹触控一体机提供最有力的保障,“希望以我们高精度、高压感的电磁触控解决方案,让教育课堂和商务会议更加精彩。” 据悉,汉王鹏泰是目前全球范围内少数拥有无线无源电磁触控技术自主知识产权专利的公司之一,在电磁触控领域有近二十年的积累。目前,该公司拥有140项专利技术,专注于电磁笔触控、电容笔触控技术、产品及解决方案的研发和生产制造,拥有完善的质量和售后服务体系。其笔触控技术和产品,在教育、电信、银行、绘画、办公等领域得到了广泛的应用。此外,汉王鹏泰还能够提供软、硬件一体化的定制解决方案。      

    时间:2020-05-19 关键词: 电磁 触控技术

  • 电磁频谱中的机动作战,使对手陷入困境

    电磁频谱中的机动作战,使对手陷入困境

    电磁频谱中的机动作战可以放大机动部队在其他领域的影响,从而增大美军的适应性,并使敌军面临更加复杂局面。例如,在一次空袭中,可以使用有人平台、无人平台或导弹来实施电子干扰、抗干扰和诱饵攻击,绕过敌防空系统,以弹药或高功率微波(HPM)武器攻击目标,无需因为敌方的探测设备或防空系统进行高代价的后撤。 一些新兴的国防部作战概念追求机动作战的变化性,这可能会降低对手的反应能力,并提高部队电子战和电磁频谱行动的能力。虽然美军的MDO概念和美国海军的DMO概念仍然没有确切的目标,但他们都是使部队更加分散以提高部队的生存能力,使对手面临更加复杂局面,更好地利用电子战,以及更灵活地使用机动能力和火力。 海军还将其DMO概念与电磁机动作战(EMW)相互补充,电磁机动作战将海空领域的机动与电磁频谱和空间领域的机动结合起来。DARPA也正在寻求一种以机动性为中心的新作战方法,称为马赛克战法,它依靠高度分散的部队、网络认知EMBM和自主的规划决策辅助工具,提高美国的兵力适应性,并使对手面临更加复杂的局面。 图:作战中机动性将使对手同时面临更多的困境 机动作战中不断改进的兵力设计与指挥控制 美军部队的兵力设计主要由大型、自成一体的多任务部队组成,这可能会阻止或阻碍美军指挥官有效地实施机动作战。出于成本考虑,美军中这些单独的单位不会太多,以保持足够的分散性,适应性和可重组性,压制解放军的适应能力。此外,大型多任务部队需要得到保护,从而其兵力组合、战术和部署能够进行预测。 即使美军有更为分散和可重组的兵力,当前美军的指挥控制能力,也会限制美军给对手增加复杂局面和多重困难的能力。美军领导人喜欢突显其获得授权或与高级指挥官失去联系时,进行“任务指挥”的主动性和创造性。 然而,战场指挥官可以使用的工具,不足以支持他们制定和规划创造性的作战行动。因此,指挥官,尤其是那些缺乏大量规划参谋的低级指挥官,将倾向于改变作战条令、习惯和传统,使敌人无法预测。随着美军的编队更为分散,通信也变得更为困难,这个问题将变得更为严重。 国防部需要发展其兵力设计和指挥控制过程,充分利用机动作战的潜力和解放军在灵活性和反应性方面的不足。然而,并不需要在所有方面都进行改进。用更小、更便宜和更少的多功能作战单元,替换现有舰船、飞机或部队编队中的一小部分,就能够使美军适应性更强,同时也会给敌军增加相当大的复杂局面。 图:分解可重组作战单元与多任务平台和编队 国防部不应采用全新的指挥控制过程,而应实施“以作战背景为中心的指挥控制通信系统”,其中部队之间的指挥控制关系,基于通信的可用性,而不是试图构建能够支持其指挥控制体系的通信架构。 在“以作战背景为中心的指挥控制通信系统”中,指挥官负责指挥正在与之通信的部队,但需要与其他指挥官进行协同。这种新的指挥控制通信方法的基本条件是开发新的规划工具,使指挥链上上游和下游的领导人都能够创造性地规划、调整和重组他们的部队和行动。所需的规划工具已经过论证,正在由国防部的多个部门协作开发,例如DARPA适应跨域杀伤链(ACK)和复杂适应性系统合成与设计环境(CASCADE)项目。 图:以作战背景为中心的指挥控制通信系统可以降低通信中断的影响 指挥控制通信系统架构的建立,不应该为满足其指挥控制体系,而应该基于可用的通信,将部队与指挥官联系在一起。在高层,中心指挥官能够管理和联系大规模并且大面积分散的部队。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-05-15 关键词: 通信 电磁 电子战

  • 电子战技术之“电子攻击”:Electronic Attack

    电子战技术之“电子攻击”:Electronic Attack

    电子攻击是让指挥官可以掌控电磁,并支援军队作战期间的机动计划。 电子攻击的规划 6-1. 指挥官使用EA(电子攻击:Electronic Attack)来影响威胁通信和非通信能力以及防御能力。EA是单一行动攻击或协助其他致命的或非致命的攻击。实战操作环境中的动态性需要CEWO根据环境的变化来使用不同的EA技术。EA技术包括电子对抗和电磁欺骗。军队作战采用进攻型和防御型EA,例如: ● 干扰敌方雷达或指挥控制系统 ● 使用反辐射导弹压制敌方防空系统 ● 使用电子欺骗手段来迷惑对方的监控和侦察系统 ● 使用自动式,牵引式或固定式诱饵 ● 使用自我保护和强制保护措施,例如使用消耗性物品(例如迷惑弹和主动诱饵) ● 采用定向能量束或红外对策系统 6-2. EA包括进攻型和防守型。攻击型EA拥有毁灭能力或破坏威胁能力。 防御型EA能够保护自身的人员和设备安全。在规划EA时,CEMA配合工作人员一起思考规划: ● 正常通信的干扰 ● 情报的得失 ● 本地和非敌对方使用EMS ● 持久性的影响 ● 电子签名 6-3. EA依靠ES和SIGINT(信号情报)来提供目标信息和战斗伤害评估。在MDMP(军事决策程序-Military Decision Making Process)和目标确定过程中,CEWO与CEMA工作组合作来消除频谱需求的冲突。 电子攻击影响 6-4. EA摧毁或削弱敌方使用EMS,使用设备或影响人员及其决策或行动方针的能力。EA产生的效果包括摧毁,破坏,降级,欺骗,延迟,转移,中和或压制敌方或对手EMS能力,这些效果是互斥的,在描述所需效果时这些术语是通用的。除列出的效果外,可能还有其他合适的术语来描述所需的效果。 6-5. 不同的EA系统具有不同的功能。计划和使用各种系统的电子战人员会考虑每个系统特定的参数,环境和任务要求。每个系统都有特定的功能,在规划过程中可能需要细分功能才能确保任务成功。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-05-15 关键词: 电磁 ea

  • 核心板应用开发,遇到电磁兼容问题怎么办?

    核心板应用开发,遇到电磁兼容问题怎么办?

    为了减少开发成本、降低产品开发风险,缩短新产品上市时间,嵌入式核心板在工业物联网等领域都得到了广泛应用。当内嵌核心板的整机产品出现电磁兼容性问题,该怎么办?本文教你如何分析定位并有效地解决问题。 电磁兼容性 按照GJB 72A-2002《电磁干扰和电磁兼容性术语》的定义,电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,EMC)是指“设备、分系统、系统在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。包括以下两个方面: 设备、分系统、系统在预定的电磁环境中运行时,可按规定的安全裕度实现设计的工作性能、且不因电磁干扰而受损或产生不可接受的降级; 设备、分系统、系统在预定的电磁环境中正常地工作且不会给环境(或其他设备)带来不可接受的电磁干扰。 综上所述,EMC通常包含以下两个方面的要求: 1、电磁干扰(Electro Magnetic Interference,EMI),是指任何可能中断、阻碍、甚至降低、限值无线电通信或其他电气电子设备性能的传导或辐射的电磁能量。根据电磁能量的传递途径,可分为辐射干扰和传导干扰。常见的EMI试验项目如下: 表1 常见EMI试验项目 2、电磁敏感性(Electro Magnetic Susceptibility,EMS),是指设备、器件或系统因电磁干扰可能导致工作性能降级的特性。常见的EMS试验项目如下: 表2 常见EMS试验项目 常见的电磁兼容性问题 内嵌核心板的产品,常见的电磁兼容性问题如下: 表3 内嵌核心板产品的常见EMC问题 电磁兼容性问题的解决 对于电磁兼容问题,就发生机理而言,离不开“干扰源、传播路径和敏感源”这三个方面,无论是EMI电磁干扰问题还是EMS电磁抗扰问题,抓住这三个方面进行分析,望闻问切,再辅以针对性的有效措施,即可药到病除。电磁兼容问题的诊断及整改,可以分为三大步骤:问题现象及描述、分析及根因定位、整改及效果验证。   下面就以某型号内嵌核心板产品的EMI辐射超标作为案例,对上述三个步骤进行说明,而对于EMS电磁抗扰问题的诊断及整改,也是可触类旁通,大家可举一反三。 1、问题现象及描述(步骤1) 对于EMI电磁干扰问题,重点抓住4个方面进行描述: 依据的试验标准; 超标的频点或频段; 超出标准限值多少; 试验时产品的工作状态和配置。 对于EMS电磁抗扰问题,抓住以下4个方面进行描述: 依据的试验标准; 产品异常时的试验等级; 产品的异常现象,及其相应的干扰位置; 试验时产品的工作状态和配置。 无论是EMI电磁干扰还是EMS电磁抗扰问题,这里都特别强调对于产品工作状态和现场试验配置的确切描述。所有这些描述,务必客观真实,描述得越清楚和细致,对后面的问题分析和根因定位就越有帮助。产品工作状态,涉及比如电源输出是否满载,具体产品中有哪些通信、系统内部框图等;现场的试验配置,涉及比如采用直流还是交流供电,是否外接适配器,是否有连接外部通信线缆,线缆的长度,接地情况,产品试验时的系统框图等。 2、分析及根因定位(步骤2) 对于EMC问题分析和根因定位,就类似于查案一样,抽丝剥茧,探求真相。下面分别对于EMI和EMS的问题分析及根因定位给出一些方法。  对于EMI电磁干扰问题的定位,总体思路是:化整为零,逐步逼近。通常有以下两种方法: 1、排除法:若产品为一个复杂的系统,就可以采用化整为零,逐步逼近的方法,比如将产品的各个部分逐一关闭或撤除(譬如将液晶显示屏及排线拔掉、将外部通信线缆拔掉、将原有的开关电源适配器采用线性稳压电源或电池供电、用软件屏蔽某些信号源的输出等),仅保留最小系统工作,先看看最小系统是否能够满足EMI标准的限值要求。如果最小系统的EMI没有问题,我们再逐一打开或恢复去掉的部分,对比前后试验结果的区别,以便定位EMI的主要源头或路径。 复杂产品或系统的EMI问题分析及定位,通常适合在电波暗室(企业自建,或者找其他企业或第三方机构租用)中进行,可以一边分析定位,一边进行整改及效果验证。 2、近场扫描法:如果企业没有自建电波暗室,也不方便租用电波暗室,可以采用近场扫描的方法,需要用到频谱分析仪(或者带频谱分析功能的示波器)和近场探头等附件。   通过对产品整体或局部进行辐射电磁场的近场扫描,可以初步确定风险较大的区域或位置,甚至直接定位到EMI干扰的主要源头。实施针对性的整改后,再次进行近场扫描,并进行整改前后的结果对比,如果整改后有较为明显的改善(比如超标频点的幅值下降很多或者几乎消除),我们就可以去电波暗室做进一步的测量验证。 关于近场扫描,这里需要说清楚几点: 近场扫描属于定性测量,通过监测产品辐射的频点以及近场电磁场强大小来初步判断产品的辐射骚扰水平,但这并不能等同或替代电波暗室对于产品辐射骚扰的定量测量。 近场扫描对产品辐射骚扰的测量区域远小于电波暗室,形象一点比喻,近场扫描是“管中窥豹”,电波暗室则是“纵观全局,明察秋毫”。 总之,近场扫描的结果仅供参考,电波暗室的测量结果才是客观事实,不可相提并论,更加不可以两者混为一谈。 如上所述,排除法适用于辐射骚扰和传导骚扰的定位,而近场扫描法通常仅适用于辐射骚扰的定位,在实际EMI问题的分析定位中,大家也可以两种方法结合使用。 内嵌核心板产品的常见EMI干扰源,如下表4所示。 表4 内嵌核心板产品的常见EMI干扰源 对于EMS电磁抗扰问题的定位,主要是寻找产品或系统中对电磁干扰较为敏感的部件或电路,总体思路是:由表及里,寻根溯源。 在进行电磁干扰敏感源的定位时,我们也可以采用排除法,化整为零,从整机到部件,由表及里,再从部件到电路,逐步逼近,寻根溯源,直至找到最终的敏感位置。 内嵌核心板产品中常见的EMS敏感源,如下表5所示。 表5 内嵌核心板产品的常见EMS敏感源 除了上述的“干扰源”和“敏感源”,我们在进行EMC问题分析时还需要特别注意“传播路径”的影响。电磁干扰的“传播路径”通常分为辐射和传导两种,而“电缆”(包括互联接口线缆、电源线缆,以及PCB上的电源及信号走线等)则是电磁干扰传播路径的物理媒介,根据相关统计,将近90%的EMC问题是由电缆造成的,电缆是高效的电磁波接收天线和发射天线,同时也是电磁干扰传导的良好通道。 3、整改及效果验证(步骤3) 对产品EMC问题的整改,通常有“屏蔽”、“滤波”、“接地”这三大方法,相信应该大部分用户已经初步了解过,也可以自行查阅相关书籍或网络文献。   这里我们主要就产品EMC整改过程中一些比较容易忽略的点进行介绍。 “屏蔽”,是针对辐射电磁干扰进行整改的主要方法,一般针对产品的电缆、结构及孔缝进行屏蔽。要特别注意的是,屏蔽措施一定要配合接地措施来使用,否则效果减半或毫无作用;另外,实施屏蔽措施时要做到360度的闭合搭接,不留孔缝或者等效的棒状天线。 “滤波”,是针对传导电磁干扰进行整改的主要方法,通常需要在产品及其电路上额外增加滤波器件,诸如共模电感、差模电感、电容、磁珠及电阻等。一般分为疏导型和消耗型两种滤波方式,疏导型“滤波”措施(如电容滤波)需要配合“接地”使用。需要特别注意的是,滤波措施尽量靠近干扰源或敏感源放置,以免“滤波”措施的效果大打折扣。 “接地”是“屏蔽”和“滤波”两大措施中电磁干扰的有效疏导路径。接地的方式有很多种,比如单点接地、多点接地、电容接地、阻容接地、电感接地、磁珠接地、电阻接地等,实际的产品或系统中,适合采取哪种接地方式,需要看属于哪个类型的地(如大地、安全地、数字地、模拟地、功率地等),一个接地方式,一个地的类型,得搞清楚两个问题,才能避免接错“地”的情况,总结起来就是“接地方式决定于接地目的”。 如上所述的“屏蔽”和“滤波”都是从硬件方面进行整改,从更广义的角度,“屏蔽”和“滤波”也是可以通过软件方法来实现的。这里列举一些软件上“屏蔽”和“滤波”的整改方法供大家参考,在实际应该用中,可以举一反三。 表6 软件EMC整改方法 核心板应用的注意事项 以上是产品出现EMC问题后的整改方法和大体思路,那么在应用核心板进行产品开发时如何避免EMC问题呢?接下来,我们看看有哪些注意事项。   1、电源电路的EMC设计 电源接口是产品EMC试验必做的接口之一,包括EMI电磁干扰和EMS电磁骚扰两个方面。内嵌核心板的产品在电源接口设计时,要注意如下几个方面: 在产品底板电源电路靠近电源接口处增加TVS二极管防护,以便抑制浪涌干扰。需要结合供电电压选择合适规格的TVS二极管。 如果采用DC/DC(通常放置在底板)作为核心板的直流供电,建议在DC/DC输入增加EMI滤波电路,以便降低产品出现传导骚扰和辐射骚扰超标的概率。 如果核心板有多个电源供电引脚,底板上这些电源信号靠近核心板处增加滤波电容。采用诸如10uF、0.1uF、1nF等不同容值的贴片电容并联,以便进行宽频滤波。 2、接口电路的EMC设计 核心板的接口电路通过板对板连接器(或邮票孔)扩展到底板,有的甚至成为产品整机的输入输出接口,比如按键、LED指示、SPI、I²C、串口、LCD、Ethernet等,如果这些接口电路没有做EMC设计或是EMC设计不合理,一方面外界电磁干扰经由接口及接口电路传导到核心板,轻则引起误动作,重则损坏核心板,另一方面核心板和底板的电磁干扰会以传导或辐射的方式对外发射电磁干扰,导致产品整机的EMI测试超标。 内嵌核心板的产品在接口电路设计时,有如下几个注意事项: 若产品输入信号为高低电平信号(如按键、复位、开关量等),且信号在底板上的走线较长时,应在底板上靠近核心板I/O输入附近增加RC滤波。 若产品输入信号为高速数字信号(如时钟、SPI、I²C、AD采样信号等),应该更多地从PCB布局及布线上去考虑,确保底板上的高速信号走线尽量短,尽量少过孔,可在信号走线上适当增加ESD等防护器件,但不宜有过大的寄生电容或滤波电容,以免影响高速信号的质量。 对于从核心板扩展到底板的高低电平输出信号,更多的是从抗电磁干扰的角度考虑,在底板上的信号走线尽量短,也可适当增加ESD等防护器件。 对于从核心板扩展到底板的高速数字信号(如SPI、I²C、串口、以太网及LCD接口)输出,更多是从EMI的角度去考虑,可以在这些高速数字信号上适当增加匹配电阻或RC滤波电路,同时高速信号在底板的走线也要尽量短并少过孔。 对于有较多数据线和时钟线的输出接口(比如LCD接口),可在信号线中串入排阻,并在底板上将排阻靠近核心板放置,从源头上减少EMI的发射能量,同时也可以采用多层板设计,高速信号和时钟走线尽量在PCB内层走线,对LCD的时钟线进行包地处理,减少信号环路面积,进一步减少EMI干扰。 3、核心板在底板的布局及装配 除了供电和接口电路的优化设计,核心板在底板上的布局或是装配方式不合理,也会容易引起EMC问题。核心板在底板布局和装配方面,有如下注意事项: 核心板尽量布局在底板的中央区域,避免放置在底板边沿或靠近底板的外围接口,这样能够减小外界电磁干扰对于核心板的不利影响。 如果核心板有定位孔(与GND连接)和板对板连接器,我们建议在底板上预留与核心板对应的定位孔(也与GND连接),将核心板通过连接器装配到底板后,同时在核心板和底板的定位孔安装上铜柱,用螺丝锁紧,既能减震,也能确保整个核心板有良好的接地,且保持较低的接地阻抗。 在产品内部结构设计或安装时,接口线缆不能直接放置在核心板的上方,或穿过核心板和底板之间的缝隙,或紧挨着核心板,以便能够尽量避免核心板将干扰耦合到接口线缆上,或外界干扰通过接口线缆耦合到核心板上。 结语: 篇幅所限,以上仅对内嵌核心板的整机产品EMC问题分析及解决做了概要性的介绍,供用户参考和借鉴。我们也可以为用户提供EMC设计或整改的技术服务,助力用户产品尽早达成预定的电磁兼容性能指标。 免责声明:本文内容由21ic获得授权后发布,版权归原作者所有,本平台仅提供信息存储服务。文章仅代表作者个人观点,不代表本平台立场,如有问题,请联系我们,谢谢!

    时间:2020-05-14 关键词: 电磁 emc

  • 汽车交流发电机的主要功能

    汽车交流发电机的主要功能

    汽车发电机就是整体交流发电机,它的工作原理是:汽车发电机多为硅整流发电机,主要由三相交流发电机和硅二极管整流器组成。 工作原理:当直流电通入转子绕组时,转子爪极便建立磁场,转子旋转时,磁极磁力线切割定子绕组,把电枢线圈中感应产生的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势。只要发电机正常,无损坏,转子转动就能发电,但发的电没有储存在电瓶里!发电机里面的磁力线是由磁铁产生的!汽车发电机是汽车的主要电源,其功用是在发动机正常运转时(怠速以上),向所有用电设备(起动机除外)供电,同时向蓄电池充电。 发电机(英文名称:Generators)是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电 汽车交流发电机,发电机是汽车的主要电源,由发动机驱动,它在正常工作时,对除起动机以外的所有用电设备供电,若还有过余能量,再向蓄电池充电。 汽车交流发电机的主要功能 1.发电 用多槽带把发动机的旋转传输到皮带轮,转动电磁化的转子,在定子线圈中产生交流电流。 2.整流 因为定子线圈中产生的电是交流电,它不能用于车辆上安装的直流电器装置,所以利用整流器将交流电变为直流电。 3.调节电压 利用调节器调节发电机的电压,在发电机转速或负载发生变化时也能保持电压稳定。 发电机的结构 它主要由转子、定子、电刷、整流器、前后端盖、风扇、皮带轮等组成 1.转子 转子的功用是产生旋转磁场,转子由爪极、磁轭、磁场绕组、滑环、转子轴组成,见图。 2.定子 定子也叫电枢,它的功用是产生交流电,由定子铁心和定子绕组组成。 3.风扇 装在前端盖外侧的转轴上,发电机工作时,对发电机进行冷却。 4.整流器 整流器的作用是:将定子绕组产生的三相交流电变成直流电输出;其次,可阻止蓄电池的电流向发电机倒流。它一般有六个硅二极管接成三相桥式全波整流电路。 5.电刷 电刷是用于换向器或滑环上,作为导入导出电流的滑动接触体。它的导电,导热以及润滑性能良好, 并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。

    时间:2020-05-08 关键词: 电磁 线圈 交流发电机

  • PCB设计中电磁兼容的问题解决要素,你知道吗?

    PCB设计中电磁兼容的问题解决要素,你知道吗?

    你知道PCB设计中电磁兼容的问题解决要素吗?在PCB设计的过程中,最让工程师堵心的就是PCB设计中的EMC这个棘手的问题。这里涉及的问题比较复杂,比如说PCB叠层时要如何考虑EMC?单层板和多层板的EMC该如何设计?为了方便各位工程师的工作,这里会给大家分享这篇关于如何做好PCB中EMC设计内容,希望对你们有所帮助。 PCB设计中电磁兼容的问题其实没那么难,把控好三大要素! 一、器件的布局 在PCB设计的过程中,从EMC角度,首先要考虑三个主要因素:输入/输出引脚的个数,器件密度和功耗。一个实用的规则是片状元件所占面积为基片的20%,每平方英寸耗散功率不大于2W。在器件布置方面,原则上应将相互有关的器件尽量靠近,将数字电路、模拟电路及电源电路分别放置,将高频电路与低频电路分开。 易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应尽量远离逻辑电路。对时钟电路和高频电路等主要干扰和辐射源应单独安排,远离敏感电路,输入输出芯片要位于接近混合电路封装的I/O出口处。高频元器件尽可能缩短连线,以减少分布参数和相互间的电磁干扰,易受干扰元器件不能相互离得太近,输入输出尽量远离。震荡器尽可能靠近使用时钟芯片的位置,并远离信号接口和低电平信号芯片。 元器件要与基片的一边平行或垂直,尽可能使元器件平行排列,这样不仅会减小元器件之间的分布参数,也符合混合电路的制造工艺,易于生产。在混合电路基片上电源和接地的引出焊盘应对称布置,最好均匀地分布许多电源和接地的I/O连接。裸芯片的贴装区连接到最负的电位平面。 在选用多层混合电路时,电路板的层间安排随着具体电路改变,但一般具有以下特征: (1) 电源和地层分配在内层,可视为屏蔽层,可以很好地抑制电路板上固有的共模RF干扰,减小高频电源的分布阻抗。 (2) 板内电源平面和地平面尽量相互邻近,一般地平面在电源平面之上,这样可以利用层间电容作为电源的平滑电容,同时接地平面对电源平面分布的辐射电流起到屏蔽作用。 (3) 布线层应尽量安排与电源或地平面相邻以产生通量对消作用。 二、PCB走线 在电路设计中,往往只注重提高布线密度,或追求布局均匀,忽视了线路布局对预防干扰的影响,使大量的信号辐射到空间形成干扰,可能会导致更多的电磁兼容问题。 因此,良好的布线是决定设计成功的关键。 1、地线的布局 地线不仅是电路工作的电位参考点,还可以作为信号的低阻抗回路。 地线上较常见的干扰就是地环路电流导致的地环路干扰,解决好这一类干扰问题,就等于解决了大部分的电磁兼容问题。 地线上的噪音主要对数字电路的地电平造成影响,而数字电路输出低电平时,对地线的噪声更为敏感。 地线上的干扰不仅可能引起电路的误动作,还会造成传导和辐射发射。因此,减小这些干扰的重点就在于尽可能地减小地线的阻抗(对于数字电路,减小地线电感尤为重要)。 地线的布局要注意以下几点: (1) 根据不同的电源电压,数字电路和模拟电路分别设置地线。 (2) 公共地线尽可能加粗。在采用多层厚膜工艺时,可专门设置地线面,这样有助于减小环路面积,同时也降低了接受天线的效率。并且可作为信号线的屏蔽体。 (3) 应避免梳状地线,这种结构使信号回流环路很大,会增加辐射和敏感度,并且芯片之间的公共阻抗也可能造成电路的误操作。 (4) 板上装有多个芯片时,地线上会出现较大的电位差,应把地线设计成封闭环路,提高电路的噪声容限。 (5) 同时具有模拟和数字功能的电路板,模拟地和数字地通常是分离的,只在电源处连接。 2、电源电路的布局 一般而言,除直接由电磁辐射引起的干扰外,经由电源线引起的电磁干扰最为常见。因此电源线的布局也很重要,通常应遵守以下规则。 (电源处理) (1) 电源线尽可能靠近地线以减小供电环路面积,差模辐射小,有助于减小电路交扰。不同电源的供电环路不要相互重叠。 (2) 采用多层工艺时,模拟电源和数字电源分开,避免相互干扰。不要把数字电源与模拟电源重叠放置,否则就会产生耦合电容,破坏分离度。 (3) 电源平面与地平面可采用完全介质隔离,频率和速度很高时,应选用低介电常数的介质浆料。电源平面应靠近接地平面,并安排在接地平面之下,对电源平面分布的辐射电流起到屏蔽作用。 (4) 芯片的电源引脚和地线引脚之间应进行去耦。去耦电容采用0.01uF的片式电容,应贴近芯片安装,使去耦电容的回路面积尽可能减小。 (5) 选用贴片式芯片时,尽量选用电源引脚与地引脚靠得较近的芯片,可以进一步减小去耦电容的供电回路面积,有利于实现电磁兼容。 3、信号线的处理 在使用单层薄膜工艺时,一个简便适用的方法是先布好地线,然后将关键信号,如高速时钟信号或敏感电路靠近它们的地回路布置,最后对其它电路布线。 信号线的布置最好根据信号的流向顺序安排,使电路板上的信号走向流畅。 如果要把EMI减到最小,就让信号线尽量靠近与它构成的回流信号线,使回路面积尽可能小,以免发生辐射干扰。 低电平信号通道不能靠近高电平信号通道和无滤波的电源线,对噪声敏感的布线不要与大电流、高速开关线平行。如果可能,把所有关键走线都布置成带状线。不相容的信号线(数字与模拟、高速与低速、大电流与小电流、高电压与低电压等)应相互远离,不要平行走线。 信号间的串扰对相邻平行走线的长度和走线间距极其敏感,所以尽量使高速信号线与其它平行信号线间距拉大且平行长度缩小。 导带的电感与其长度和长度的对数成正比,与其宽度的对数成反比。 因此,导带要尽可能短,同一元件的各条地址线或数据线尽可能保持长度一致,作为电路输入输出的导线尽量避免相邻平行,最好在之间加接地线,可有效抑制串扰。低速信号的布线密度可以相对大些,高速信号的布线密度应尽量小。 (相邻层尽量错开平行组线) 在多层厚膜工艺中,除了遵守单层布线的规则外还应注意: 尽量设计单独的地线面,信号层安排与地层相邻。不能使用时,必须在高频或敏感电路的邻近设置一根地线。 分布在不同层上的信号线走向应相互垂直,这样可以减少线间的电场和磁场耦合干扰;同一层上的信号线保持一定间距,最好用相应地线回路隔离,减少线间信号串扰。 每一条高速信号线要限制在同一层上。信号线不要离基片边缘太近,否则会引起特征阻抗变化,而且容易产生边缘场,增加向外的辐射。 4、时钟电路处理 时钟电路在数字电路中占有重要地位,同时又是产生电磁辐射的主要来源。 一个具有2ns上升沿的时钟信号辐射能量的频谱可达160MHz。因此设计好时钟电路是保证达到整个电路电磁兼容的关键。 (时钟电路) 关于时钟电路的布局,有以下注意事项: (1) 不要采用菊花链结构传送时钟信号,而应采用星型结构,即所有的时钟负载直接与时钟功率驱动器相互连接。 (2) 所有连接晶振输入/输出端的导带尽量短,以减少噪声干扰及分布电容对晶振的影响。 (3) 晶振电容地线应使用尽量宽而短的导带连接至器件上;离晶振最近的数字地引脚,应尽量减少过孔。 三、工艺和部件的选取 混合集成电路有三种制造工艺可供选择,单层薄膜、多层厚膜和多层共烧厚膜。 薄膜工艺能够生产高密度混合电路所需的小尺寸、低功率和高电流密度的元器件,具有高质量、稳定、可靠和灵活的特点,适合于高速高频和高封装密度的电路中,但只能做单层布线且成本较高。 多层厚膜工艺能够以较低的成本制造多层互连电路, 从电磁兼容的角度来说,多层布线可以减小线路板的电磁辐射并提高线路板的抗干扰能力。 因为可以设置专门的电源层和地层,使信号与地线之间的距离仅为层间距离。这样,板上所有信号的回路面积就可以降至最小,从而有效减小差模辐射。 其中多层共烧厚膜工艺具有更多的优点,是目前无源集成的主流技术。它可以实现更多层的布线,易于内埋元器件,提高组装密度,具有良好的高频特性和高速传输特性。 此外,与薄膜技术具有良好的兼容性,二者结合可实现更高组装密度和更好性能的混合多层电路。 混合电路中的有源器件一般选用裸芯片,没有裸芯片时可选用相应的封装好的芯片,为得到最好的EMC特性,尽量选用表贴式芯片。 选择芯片时在满足产品技术指标的前提下,尽量选用低速时钟。在HC能用时绝不使用AC,CMOS4000能行就不用HC。电容应具有低的等效串联电阻,这样可以避免对信号造成大的衰减。 混合电路的封装可采用可伐金属的底座和壳盖,平行缝焊,具有很好的屏蔽作用。 为帮助大家做好电子、电气产品电磁兼容性(EMC)电路设计,解决电磁干扰发射、信号传导发射所导致的电路信号辐射问题,小编给大家精选了一份超干货的电磁兼容EMC学习资料大礼包,包含70份+电磁兼容EMC经典电路资料、100分钟手把手教你EMC案例分析与仿真视频教程。以上就是PCB设计中电磁兼容的问题解决要素,希望能给大家帮助。

    时间:2020-05-06 关键词: 电磁 兼容 pcb设计

  • 你知道PCB电路设计的电磁兼容性吗?

    你知道PCB电路设计的电磁兼容性吗?

    什么是电磁兼容?他要是什么作用?考虑电磁兼容的根本原因在于电磁干扰的存在。电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)是破坏性电磁能从一个电子设备通过辐射或传导传到另一个电子设备的过程。一般来说,EMI特指射频信号(RF),但电磁干扰可以在所有的频率范围内发生。 电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指电气和电子系统、设备和装置在设定的电磁环境中,在规定的安全界限内以设计的等级或性能运行,而不会由于电磁干扰引起损坏或不可接受到性能恶化的能力。这里所说的电磁环境是指存在于给定场所的所有电磁现象的总和。这表明电磁兼容性一方面指电子产品应具有抑制外部电磁干扰的能力;另一方面,该电子产品所产生的电磁干扰应低于限度,不得影响同一电磁环境中其他电子设备的正常工作。 现今的电子产品已经由模拟设计转为数字设计。随着数字逻辑设备的发展,与EMI和EMC相关的问题开始成为产品的焦点,并得到设计者和使用者很大的关注。美国通信委员会(FCC)在20世纪70年代中后期公布了个人电脑和类似设备的辐射标准,欧共体在其89/336/EEC电磁兼容指导性文件中提出辐射和抗干扰的强制性要求。我国也陆续制定了有关电磁兼容的国家标准和国家军用标准,例如“电磁兼容术语”(GB/T4365-1995),“电磁干扰和电磁兼容性术语”(GJB72-85),“无线电干扰和抗扰度测量设备规范”(GB/T6113-1995),“电动工具、家用电器和类似器具无线电干扰特性的测量方法和允许值”(GB4343-84)。这些电磁兼容性规范大大推动了电子设计技术并提高了电子产品的可靠性和适用性。 2.EMC在PCB设计中的重要性 随着电子设备的灵敏度越来越高,并且接受微弱信号的能力越来越强,电子产品频带也越来越宽,尺寸越来越小,并且要求电子设备抗干扰能力越来越强。一些电器、电子设备工作时所产生的电磁波,容易对周围的其他电气、电子设备形成电磁干扰,引发故障或者影响信号的传输。另外,过度的电磁干扰会形成电磁污染,危害人们的身体健康,破坏生态环境。 如果在一个系统中各种用电设备能够正常工作而不致相互发生电磁干扰造成性能改变和设备的损坏,人们就称这个系统中的用电设备是相互兼容的。但是随着设备功能的多样化、结构的复杂化、功率的加大和频率的提高,同时它们的灵敏度也越来越高,这种相互兼容的状态越来越难获得。为了使系统达到电磁兼容,必须以系统的电磁环境为依据,要求每个用电设备不产生超过一定限度的电磁发射,同时又要求它本身要具备一定的抗干扰能力。只有对每一个设备都作出这两个方面的约束和改进,才能保证系统达到完全兼容。 通常认为电磁干扰的传输有两种方式:一种是传导方式;另一种是辐射方式。在实际工程中,两个设备之间发生干扰通常包含着许多种途径的耦合。正因为多种途径的耦合同时存在,反复交叉,共同产生干扰,才使得电磁干扰变得难以控制。 常见的电磁干扰主要有以下几种: (1)射频干扰。由于现有的无线电发射机的激增,射频干扰给电子系统造成了很大的威胁。蜂窝电话、手持无线电、无线电遥控单元、寻呼机和其他类似设备现在非常普遍。造成有害的干扰并不需要很大的发生功率。典型的故障出现在射频场强为1~10V/m的范围内。在欧洲、北美和很多亚洲国家,避免射频干扰损坏其他设备已经成为对所有产品在法律上的强制性规定。 (2)静电放电(ESD)。现代芯片工艺已经有了很大的进步,在很小的几何尺寸(0.18um)上元件已经变得非常密集。这些高速的、数以百万计的晶体管微处理器的灵敏性很高,很容易受到外界静电放电影响而损坏。放电可以是直接或辐射的方式引起。直接接触放电一般引起设备永久性的损坏。辐射引起的静电放电可能引起设备紊乱,工作不正常。 (3)电力干扰。随着越来越多的电子设备接入电力主干网,系统会出现一些潜在地干扰。这些干扰包括电力线干扰、电快速瞬变、电涌、电压变化、闪电瞬变和电力线谐波等。对于高频开关电源来说,这些干扰变得很显著。 (4)自兼容性。一个系统的数字部分或电路可能干扰模拟设备,在导线之间产生串绕(Crosstalk),或者一个电机可以引起数字电路的紊乱。 另外,一个在低频可以正常工作的电子产品,当频率升高时会遇到一些低频所没有的问题。比如反射、串绕、地弹、高频噪声等。 一个不符合EMC规范的电子产品不是合格的电子设计。设计产品除了满足市场功能性要求外,还必须采用适当的设计技术来预防或解除EMI的影响。 3.PCB设计的EMC考虑 对于高速PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)设计中EMI问题,通常有两种方法解决:一种是抑制EMI的影响,另一种是屏蔽EMI的影响。这两种方式有很多不同的表现形式,特别是屏蔽系统使得EMI影响电子产品的可能性降到了最低。 射频(RF)能量是由印制电路板(PCB)内的开关电流产生的,这些电流是数字元件产生的副产品。在一个电源分配系统中每一个逻辑状态的改变都会产生一个瞬间的电涌,大多数情况下,这些逻辑状态的改变不会产生足够的接地噪声电压造成任何功能性的影响,但当一个元件的边沿速率(上升时间和下降时间)变得相当快的时候便会产生足够的射频能量影响其他的电子元件的正常工作。 3.1 PCB上电磁干扰产生的原因 不适当的做法通常会在PCB上引起超出规范的EMI。结合高频信号的特性,与PCB级的EMI相关的主要包括以下几个方面: (1)封装措施使用不适当。如应该用金属封装的器件却用塑料封装。 (2)PCB设计不佳,完成质量不高,电缆与接头的接地不良。 (3)不适当甚至错误的PCB布局。 包括时钟和周期信号走线设定不当;PCB的分层排列及信号布线层设置不当;对于带有高频RF能量分布成分的选择不当;共模与差模滤波考虑不足;接地环路引起RF和地弹;旁路和去耦不足等等。 要实现系统级的EMI抑制,通常需要一些适当的方法:这主要包括屏蔽、衬垫、接地、滤波、去耦、适当布线、电路阻抗控制等。 3.2 电磁兼容的屏蔽设计 现今的电子产业界已愈来愈注意到SE/EMC(Shielding Effectiveness,SE,隔离室屏蔽效益)的需求,而随着更多电子组件的使用,电磁兼容性亦更受到关切。电磁屏蔽就是以金属隔离的原理来控制电磁干扰由一个区域向另一个区域感应和辐射传播电方法。通常包括两种:一种是静电屏蔽,主要用于防止静电场和恒定磁场的影响;另一种是电磁屏蔽,主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。 EMI屏蔽可使产品简单且有效的符合EMC的规范,当频率在10MHz以下时电磁波大多为传导的形式,而较高频率的电磁波则多为辐射的形式。设计时可以采用单层实心屏蔽材料、多层实心屏蔽材料、双重屏蔽或者双重以上屏蔽等新型材料进行EMI屏蔽。对于低频的电磁干扰需要用厚的屏蔽层,最合适的是使用磁导率高的材料或磁性材料,如镍铜合金等,以获得最大的电磁吸收损耗,而对于高频电磁波可使用金属屏蔽材料。 在实际的EMI屏蔽中,电磁屏蔽效能很大程度上取决于机箱的物理结构,即导电的连续性。机箱上的接缝以及开口都是电磁波的泄漏源。而且,穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降到主要原因。机箱上开口的电磁泄漏与开口的形状、辐射源的特性和辐射源到开口处的距离相关。通过适当地设计开口尺寸和辐射源到开口的距离能够改善屏蔽效能。通常解决机箱缝隙电磁泄漏的方式是在缝隙处用电磁密封衬垫。电磁密封衬垫是一种导电的弹性材料,它能够保持缝隙处的导电连续性。 常见的电磁密封衬垫有:导电橡胶(在橡胶中掺入导电颗粒,使这种复合材料既具有橡胶的弹性,又具有金属的导电性。)、双重导电橡胶(它不是在橡胶所有部分掺入导电颗粒,这样获得的好处是既最大限度地保持了橡胶的弹性,又保证了导电性)、金属编织网套(以橡胶为芯的金属编织网套)、螺旋管衬垫(用不锈钢、铍铜或镀锡铍铜卷成的螺旋管)等。另外,当对通风量要求比较高时,必须使用截至波导通风板,这种板相当于一个高通滤波器,对高于某一频率的电磁波不衰减通过,但对于低于这一频率的电磁波则进行很大的衰减,合理应用截至波导的这种特性可以很好的屏蔽EMI的干扰。 3.3 电磁兼容的合理PCB设计 随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高,电子系统设计师们正在从事100MHZ以上的电路设计,总线的工作频率也已经达到或者超过50MHZ,有的甚至超过100MHZ。当系统工作在50MHz时,将产生传输线效应和信号的完整性问题;而当系统时钟达到120MHz时,除非使用高速电路设计知识,否则基于传统方法设计的PCB将无法工作。因此,高速电路设计技术已经成为电子系统设计师必须采取的设计手段。只有通过使用高速电路设计师的设计技术,才能实现设计过程的可控性。 通常认为如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ,而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量(比如说1/3),就称为高速电路。实际上,信号边沿的谐波频率比信号本身的频率高,是信号快速变化的上升沿与下降沿(或称信号的跳变)引发了信号传输的非预期结果。要实现符合EMC标准的高频PCB设计,通常需要采用以下技术:包括旁路与去耦、接地控制、传输线控制、走线终端匹配等。 旁路与去耦 去耦是指去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量,而旁路则是从元件或电缆中转移不想要的共模RF能量。 所有的电容器都是由LCR电路组成,其中L是电感,它与导线长度有关,R是导线中的电阻,C是指电容。在某一频率上,该LC串联组合将产生谐振。在谐振状态下,LCR电路将有非常小的阻抗和有效的RF旁路。当频率高于电容的自谐振时,电容器渐变为感性阻抗,同时旁路或去藕效果下降。因此,电容器实现旁路与去耦的效果受引线长度,以及电容器与器件间的走线、介质填料等的影响。理想的去耦电容器还可以提供逻辑装置状态切换时所需的所有电流,实际上是电源和接地层间的阻抗决定电容器能够提供的电流的多少。 当选择旁路和去耦电容时,可通过逻辑系列和所使用的时钟速度来计算所需电容器的自谐振频率,根据频率以及电路中的容抗来选择电容值。在选择封装尺度是尽量选择更低引线电感的电容,这通常表现为SMT(Surface Mount Technology)电容器,而不选择通孔式电容器(如DIP封装的电容器)。 另外在产品设计中,也常常采用并联去耦电容来提供更大的工作频带,减少接地不平衡。在并联电容系统中,当高于自谐振频率时,大电容表现感性阻抗并随频率增大而增加;而小电容则表现为容性阻抗并随频率增加而减少,而且此时整个电容电路的阻抗比单独一个电容时的阻抗要小。以上就是电磁兼容解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-05-06 关键词: 电磁 电路设计 兼容性

  • 关于触宇光电透明电磁触控技术的概述

    关于触宇光电透明电磁触控技术的概述

    (文章来源:触宇光电) EMR 为 Electro Magnetic Resonance technology 的缩写,采用该技术的触控屏也被称为电磁式触控屏。其原理是通过一支电磁笔发射电磁信号,和显示屏幕背后的电磁感应板进行交互,当电磁笔靠近触控屏时,感应板会感应到笔的电磁信号从而使电磁感应板下的感应线产生变化,根据水平方向和垂直方向的天线阵列接收信号,电磁笔为讯号发射端(transceiver),天线阵列为讯号接收端(receiver),通过磁通量的变化计算获得笔所在的X、Y坐标位置。 主流触控技术对比,红外:屏幕的四边有红外发射管和红外接收管,对应形成横竖交叉的红外线矩阵。在屏幕表面形成红外线探测网,任何触摸物体可改变触点上的红外线而实现触摸操作。优点:不受电流、电压、静电干扰,价格低廉、安装方便、稳定性优、使用寿命长、透光率高(达95%)。缺点:红海市场,有凹槽不美观,不防尘不防水,怕强光。 电容:四边镀上了狭长的电极,内部形成了一个低电压交流场。屏幕覆盖着一层金属导电物质的透明薄膜层,当用户触摸电容屏时手指和工作面会形成一个耦合电容,于是手指会吸走一部分从屏幕四角的电极中流出电流。控制器通过对四个电流比例的精密计算,即可计算出接触点的位置。优点:外观平整,防水防尘,不怕强光干扰;商业价值高。缺点:成本相对较高;安装相对麻烦。 电磁:依靠电磁笔和感应器在操作过程中产生的磁场变化来进行判别,电磁笔为讯号发射端(transceiver),天线板为讯号接收端(receiver),当接近感应时磁通量发生变化,继而运算定义位置点。优点:原笔迹书写、双笔双色,透光 率和解析度高,拥有Z轴感应能力,无需触碰即可触控。精度高。缺点:成本相对较高;需要配合电磁笔。 按电磁笔来分,可分主动笔和被动笔。有源笔通过内置电池发射电磁信号,使用时不论电磁笔是否在电磁屏附近都可持续发射电磁信号,电磁信号强,响应速度更快、可做大尺寸、功耗低、抗干扰能力更强,但是电磁笔成本高,需要安装电池或充电。大尺寸只能用有源笔。笔体积受制于电池大小,重量。 无源电磁相对有源功耗高,只能做小尺寸,最大可以做到22寸,边角信号弱、只能单笔触控,优点是电磁笔不需要电源、便携设备的触控笔可做的很小。无源笔对天线板的要求比有源笔高,同样小尺寸的情况下有源笔的方案比无源笔要贵。无源电磁笔不靠近电磁屏,接受不到电磁能量,随距离越远,信号越弱,但因无需电池,轻便,对笔无要求,对于20寸以下,更有优势。目前市面上小尺寸偏多。如电子商务签名板,pos机,电子阅读器等。 按材质来分,可分透明和非透明,前者可应用于直下式背光源和侧入式背光源;后者则只能应用在侧入式光源。侧光式 LED 背光源,是把 LED 晶粒配置在液晶屏幕的四周边缘,再搭配导光板,让 LED 背光模块发光时,把从屏幕边缘发射的光透过导光板输送到屏幕中央的区域去,这样整体就有了背光量,可让液晶屏幕显示画面。 优点:可使用较少的LED晶料,节省LED晶料成本;机身轻薄缺点:亮度不均匀,需要加DBEF;大尺寸的有一定的安全隐患;稳定性较差,综合成本较高;组装麻烦。 直下式背光源,下式是把 LED 晶粒均匀地配置在液晶面板的后方当作发光源,使背光可以均匀传达到整个屏幕,画面细节更细腻逼真。优点:1、画面受光、受热均匀,色彩画面更细腻;2、稳定性强、无安全隐患;3、综合成本低;4、组装简单快捷;缺点:机身厚。综上所述,中大尺寸交互平板采用直下式是最佳选择!透明电磁天线板是直下式交互平板的最佳选择! 透明与非透明电磁的优劣:1、全新产品透明电磁一方面可以实现电磁卓越的书写体验,另一方面透光率超过90%,对亮度没有任何影响,所以既可以使用在直下式背光结构,也可以使用在侧入式背光结构;2、打印式透明电磁天线板较传统刷银浆方式,品质稳定,不易断裂;同时关键部位采用激光焊接工艺,牢固可靠,稳定性高;3、打印式透明电磁天线板开模成本较低、兼容性更好,综合成本更低。      

    时间:2020-05-05 关键词: 电磁 触控技术

  • 电磁干扰EMI的常识,你知道吗?

    电磁干扰EMI的常识,你知道吗?

    什么是电磁干扰?它有什么影响?电磁干扰(Electromagnetic Interference),简称EMI,有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰;辐射干扰是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备。 为了防止一些电子产品产生的电磁干扰影响或破坏其它电子设备的正常工作,各国政府或一些国际组织都相继提出或制定了一些对电子产品产生电磁干扰有关规章或标准,符合这些规章或标准的产品就可称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。电磁兼容性EMC标准不是恒定不变的,而是天天都在改变,这也是各国政府或经济组织,保护自己利益经常采取的手段。 干扰源与受干扰源 1)无论何种情况下电磁相容的问题出现总是存在两个互补的方面: 2)一个是干扰发射源和一个为此干扰敏感的受干扰设备。 3)如果一个干扰源与受干扰设备都处在同一设备中称为系统内部的EMC 情况。 4)不同设备间所产生的干扰状况称为系统间的EMC 情况。 5)大多数的设备中都有类似天线的特性的零件如电缆线、PCB 布线、内部配线、机械结构等这些零件透过电路相耦合的电场、磁场或电磁场而将能量转移。 6)实际情况下设备间和设备内部的耦合受到了屏蔽与绝缘材料的限制而绝缘材料的吸收与导体相比的影响是微不足道的。 7)电缆线对电缆线的耦合既可以是电容性也可以是电感性并且取决于方位、长度及接近程度的影响。 公共阻抗的耦合 1)公共阻抗耦合线路是干扰源与受干扰设备共用电路阻抗所引起的。 2)公共导线也因两个电流环之间的互感而引起或因两个电压节点之间的互容耦合而引起。 3)对于传导性的公共阻抗耦合的解决是将连接线分离使系统各自独立避免形成公共阻抗。 发射 1)来自PCB 的发射:在大多数设备中主要的电流源是流入PCB 板上的电路中这些能量借由PCB 板所模拟成的天线而将干扰辐射出去。 2)来自电缆线的辐射:干扰电流以共模形式产生于在PCB 和设备内部其他位置形成的对地噪声并沿着导体或者屏蔽电缆的屏蔽层流动。 3)传导发射:干扰也可能从其他电缆以感性或容性方式偶合到电缆线上。 4)产生的干扰可能以差模(在火线与中线或在信号线之间)或共模(在火线/中线/信号线与接地间)或者以二者的混合形式出现。 5)对于电源部埠需要测量每一个相线/中线与在电源电缆远端地之间的电压。 6)差模发射通常与来自电源的低频开关噪声联系在一起。 7)共模发射则是由于更高频率的开关元件、内部电路源或电缆的内部偶合引起的。 8)电路的分布电容分布广泛。若没有屏蔽物体的话,取决于与其他物体接近的程度。由于周围环境有较高的电容,部分屏蔽的机壳实际上会使耦合更加严重恶化。 分析角度编辑 电磁兼容性包括两方面:EMI(电磁干扰),EMS(电磁敏感性)两方面。 EMI分类 CE(传导干扰),RE(辐射干扰),PT(干扰功率测试)等等。 EMS分类 ESD(静电放电),RS(辐射耐受),EFT/B(快速脉冲耐受),surge(雷击),CS(传导耐受)等等 以上的各种试验都要由专门的实验室进行测试。是电子类商品进入市场前要取得认证的必要条件。中国这样的实验室很多,大部分集中在深圳等地。电磁兼容性试验与检测的试验室有环境可靠性与电磁兼容试验服务中心、航天环境可靠性试验中心等机构。以上就是电磁干扰的一些知识,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-28 关键词: 干扰 电磁 emi

  • EMC设计的电磁干扰分析和抑制措施,你了解吗?

    EMC设计的电磁干扰分析和抑制措施,你了解吗?

    你了解EMC设计的电磁干扰分析和抑制措施吗?本文分析电子产品中的电磁发射和磁场干扰的产生机理,并介绍了有效抑制和防止干扰的各种技术措施。电子电气产品在正常工作时,同时向周围空间辐射电磁骚扰, 在辐射的骚扰场强往往在某些频率段超过限值将会影响周围电子设备和自身的正常工作。因此了解超标的原因和电磁发射和磁场干扰的抑制方法,对产品电磁兼容性(EMC)设计十分重要。 1. 电磁发射和磁场干扰的产生机理 1)电磁发射 各种数字电路芯片和高频模拟电路芯片运行过程中,因PCB走线或产品各部分连线的设计不合理而产生天线效应,发出电磁波引起的射频干扰。当电磁波能量达到一定值时,将会影响周围电子设备和自身的正常工作。 2)磁场干扰 产品内部的电源线和高频工作的电感性元件工作时产生的磁场通过辐射方式干扰产品运行,造成的工作紊乱。 2. 电子产品的电磁发射及其抑制 在电子产品中,数字电路芯片端口信号跳变沿的频率可达数百兆赫兹,有些模拟电路信号频率达到兆赫兹以上,这些数字或模拟信号都可能通过导线传导干扰或向空中辐射干扰,影响电子设备自身并干扰其他电子设备。抑制电磁发射的基本措施有以下方法。 2.1降低干扰信号的能量 1)在不影响产品整体工作性能的前提下,减小数字信号的跳变速率或降低数字信号的传输速度; 2)采用贴片元件,缩短高频工作芯片的外引脚,减小传输高频信号走线的长度,可抑制天线效应,减少高频信号辐射能量。 2.2 隔离干扰信号的传播途径 在电子设备中接地是抑制电磁噪声和防止电磁干扰重要方法之一。最简单有效的隔离方法是屏蔽,也称“屏蔽接地”,指为抑制干扰而采用的屏蔽层(体)的接地,以起到良好的抗干扰作用。常用的屏蔽有3种方法: 1)采用导磁金属材料外壳封装,外壳可靠接地(大地); 2)容易产生高频辐射的局部电路或IC芯片加金属屏蔽罩,屏蔽罩接信号地; 3)电路板中传输高速数字信号或高频模拟信号的走线两侧敷铜并接信号地,实现与其他信号线的隔离。 2.3 滤波 滤波器既可抑制从电子设备引出的传导干扰,又能抑制从电网引入的传导干扰。EMI(电磁干扰)滤波器主要是用于抑制干扰的滤波器。EMI滤波器由线性元件电路组成,安装在电源线与电子设备之间。它可使电源频率通过,而阻止高频噪声通过,对提高设备的可靠性有重要作用。 1)直接在电路芯片电源引脚间接入去耦电容或去耦电阻电容,滤除通过电源走线进入芯片的高频干扰信号; 2)在产品交流220 V电源输入端设置电源滤波器,防止产品工作时产生的高频干扰进入电网。 3. 电磁能量的干扰机理及其抑制干扰来源 当电子产品中的高频导线(或铜排)中流过电流时,在导线 周围产生的磁场;开关电源的高频变压器及一切电感元件在工作时必然产生的漏磁通。上述磁通穿过芯片或敏感电路模块,半导体中的带电粒子(电子和空穴)在磁场中受到洛伦兹力,偏离原来的运动方向,使芯片和模块的工作电流波形受磁场变化的调制而发生畸变,导致这些芯片或电路模块的正常工作受到干扰。信号电流总是在闭合回路中流动。当外部干扰磁通穿越闭合回路包围的面积时,会在闭合回路中感应电流,同样会造成电流波形畸变。抑制电磁能量干扰的基本措施有以下方法。 3.1 屏蔽干扰磁场方法 最常用的抑制磁场辐射干扰的措施是采用导电或导磁材料屏蔽。 1)变化的干扰磁通穿过导电材料(如薄铜皮)时,会在其中产生涡流,并生成方向相反的磁通,可以削弱穿过导电屏蔽层的干扰磁通; 2)高频变压器磁芯外包一层形成短路环的薄铜皮,可有效抑制变压器漏磁通外泄; 3)用导磁材料(铁板或钢板)做设备的机箱,是整机磁屏蔽的常用方法。这种方法不仅可以抵抗外部干扰磁通进入电子设备,而且能避免内部磁通外泄。屏蔽材料导磁性越好,板越厚,机箱不易发生磁饱和,屏蔽效果也越好。 3.2 减小信号电流的回路面积 减小信号电流回路面积的目的是减少穿越其中的干扰磁通。常用措施: 1)采用双绞线,使信号电流的去线和回线紧密绞合,可以缩小回包围的面积; 2)用屏蔽线做外部引入的信号线。使用时将心线作为信号电流去线,铜丝编织的屏蔽层作为信号电流的回线,必须单端接信号地。这种方法的回路面积小于双绞线,屏蔽层还能实现磁场屏蔽; 3)在保证绝缘安全的前提下,PCB中的信号线与地线尽量靠近以缩小信号电流回路包围的面积; 4)选用PCB上的IC芯片和电路模块时,在保证电路功能的条件下,应尽量选用电源进线引脚和零伏线引脚靠近的封装; 5)PCB设计时,在确保绝缘安全的前提下,使电源线和零伏线靠近布置。以上就是EMC设计的电磁干扰分析和抑制措施,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-28 关键词: 干扰 电磁 抑制

  • 简单的电磁兼容小故障解决办法

    简单的电磁兼容小故障解决办法

    一些常见的电磁兼容小故障,你知道吗?1.辐射发射超标 设备的辐射骚扰发射超标有两种可能,一种是设备外壳的屏蔽性能不完善;另一种是射频骚扰经由电源线和其他线缆的逸出。 判断方法是,拔掉不必要的电线和电源插头,继续做试验,如果没有任何改善迹象,则应当怀疑是设备外壳屏蔽性能不完善;如果有所改善,则有可能是线缆的问题。如果针对以上两种可能,采取了必要措施,仍然没有任何改进,刚有可能是设备上余下线缆的问题。 2.传导骚扰发射超标 设备的传导骚扰发射超标,主要是线缆方面的问题,但超标的频率通常都比较低,处理起来常感麻烦。 (1)对电源线的处理 ①检查电源线附近有无信号电缆存在,有无可能是因为信号电缆与电源线之间的耦合使用电源线的传导骚扰发射超标(这种情况多见于超标频率的频段较高的情 况下)。如果,或拉大两都间的距离,或采用屏蔽措施; ②加装电源线滤波器(如果已经有滤波器,则换用高性能的滤波器),要特别注意安装位置(尽可能放在机箱中电源线入口端)和安装情况,要保证滤波器外壳与机箱搭接良好。接地良好; ③虽经采取措施,设备传导骚扰发射仍未达标(特别是在低频段没有达标)。此时可考虑在设备内部线路连接地端子的地方串入一个电感。由于这部分连接属单点接地,平时无电流流过,因此这个电感可能做得很大,而无须担心有铁芯的饱和问题。采取这一措施的理由是,设备传导骚扰发射测试,实际上是共模电压测试(电源线对大地的骚扰电压测试),电源线上有工作电流流过,故滤波器的滤波电感值受制于工作电流,不能做得很大,滤波器的插入损耗也就有限,特别是低频端的损耗更加有限。新方案里的附加电感正好可以弥补这一缺憾,从面取得更好的传导骚扰的抑制能力。 (2)对信号线的处理 ①注意信号线周围有无其它辐射能量(附近的布线及印刷板的布局)被引到信号线上。如有,或拉大两都的距离,或采用屏蔽措施,或考虑改变设备内部布局和印刷板的布局; ②在信号线上套铁氧体磁环(或铁氧体磁夹) ③对信号线进行共模滤波,必要时采用滤波连接器(或滤波阵列板)。注意滤波器的参数,传导骚扰发射超标的频率比辐射骚扰发射超标的频率得低些,因此取用的无件参数应当偏大一些。 3.抗脉冲群干扰不合格 从脉冲群试验的本意来说,主要是进行共模干扰试验,只是干扰脉冲的波形前沿非常陡峭,持续时间非常短暂,因此含 有极其丰富的高频成分,这就导致在干扰波形的传输过程中,会有一部分干扰从传输的线缆中逸出,这样设备最终受到的传导和辐射的复合干扰。 针对脉冲群干扰,主要采用滤波(电源线和信号线的滤波)及吸收(用铁氧体磁芯来吸收)。采用铁氧体磁芯的摆放位置,就是今后要使用铁氧体磁芯的位置,千万不要随意更改,因为我们一再强调脉冲群干扰不仅仅是一个传导干扰,更麻烦的是它还含有辐射的成分,不同的安装位置,辐射干扰的逸出情况各不相同,难以捉摸。一般将铁氧体磁芯用在干扰的源头和设备的入口处为最有效。 4.抗浪涌干扰试验不合格 雷击浪涌试验的最大特点是能量特别大,所以采用普通滤波器和铁氧体磁芯来滤波、吸收的方案基本无效,必段使用气体放电管、压敏电阻、硅瞬变压吸收二极管和半导体放电管等专门的浪涌吸收器件才行。雷击浪涌试验有共模和差模两种,因些浪涌吸收器件的使用要考虑到与试验的对应情况。为显现使用效果,浪涌吸收器件要用在进线入口处。由于浪涌吸收过种中的di/dt特别大,在器件附近不能有信号线和电源线经过,以防止因电磁耦合将干扰引入信号和电源线路。此外,浪涌吸收器件的引脚要短;吸收器件的吸收容量要与浪涌电压和电源的试验等级相匹配。 最后,采用组合式保护方案将能发挥不同保护器件的各自特点,从而取得最好的保护效果。 5.由射频场感应所引起的传导干扰抗扰度试验不合格,从试验方式看,由射频场感应所引起的传导干扰抗扰度试验是共模试验,在经过前述几项试验(特别是静电放电、射频辐射电磁场和脉冲群试验)后,一般应无大碍,万一有问题,主要是通过对滤波的加强,及改善设备内部的布线和布局来得到解决。以上就是电磁兼容小故障的解决办法,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-28 关键词: 电磁 兼容 故障

  • 开关电源电磁干扰抑制措施,你知道吗?

    开关电源电磁干扰抑制措施,你知道吗?

    常见的开关电源电磁干扰抑制措施,你知道吗?目前,许多大学及科研单位都进行了开关电源EMI(Electromagnetic Interference)的研究,他们中有些从EMI产生的机理出发,有些从EMI 产生的影响出发,都提出了许多实用有价值的方案。这里分析与比较了几种有效的方案,并为开关电源EMI 的抑制措施提出新的参考建议。 开关电源电磁干扰的产生机理 开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种,若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明: 1、二极管的反向恢复时间引起的干扰 高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。 2、开关管工作时产生的谐波干扰 功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分 量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。 3、交流输入回路产生的干扰 无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。 4、其他原因 元器件的寄生参数,开关电源的原理图设计不够完美,印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布置,具有很大的随意性,PCB的近场干扰大,并且印刷板上器件的安装、放置,以及方位的不合理都会造成EMI干扰。 开关电源EMI的特点 作为工作于开关状态的能量转换装置,开关电源的电压、电流变化率很高,产生的干扰强度较大;干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器 和高平变压器,相对于数字电路干扰源的位置较为清楚;开关频率不高(从几十千赫和数兆赫兹),主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰;而印刷线路板 (PCB)走线通常采用手工布线,具有更大的随意性,这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。 EMI测试技术 目前诊断差模共模干扰的三种方法:射频电流探头、差模抑制网络、噪声分离网络。用射频电流探头是测量差模 共模干扰最简单的方法,但测量结果与标准限值比较要经过较复杂的换算。差模抑制网络结构简单(见图1),测量结果可直接与标准限值比较,但只能测量共模干 扰。噪声分离网络是最理想的方法,但其关键部件变压器的制造要求很高。 目前抑制干扰的几种措施 形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备。因而,抑制电磁干扰也应该从这三方面着手。首先应该抑制干扰源,直接消除干扰原因;其次是 消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径(见图2);第三是提高受扰设备的抗扰能力,减低其对噪声的敏感度。目前抑制干扰的几种措 施基本上都是用切断电磁干扰源和受扰设备之间的耦合通道,它们确是行之有效的办法。常用的方法是屏蔽、接地和滤波。 采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰。例如,功率开关管和输出二极管通常有较大的功率损耗,为了散热往往需要安装散热器或直接安 装在电源底板上。器件安装时需要导热性能好的绝缘片进行绝缘,这就使器件与底板和散热器之间产生了分布电容,开关电源的底板是交流电源的地线,因而通过器 件与底板之间的分布电容将电磁干扰耦合到交流输入端产生共模干扰,解决这个问题的办法是采用两层绝缘片之间夹一层屏蔽片,并把屏蔽片接到直流地上,割断了 射频干扰向输入电网传播的途径。为了抑制开关电源产生的辐射,电磁干扰对其他电子设备的影响,可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩,然后将整个屏蔽罩 与系统的机壳和地连接为一体,就能对电磁场进行有效的屏蔽。 电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。例如,静电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干 扰;电磁屏蔽用的导体原则上可以不接地,但不接地的屏蔽导体时常增强静电耦合而产生所谓“负静电屏蔽”效应,所以仍以接地为好,这样使电磁屏蔽能同时发挥 静电屏蔽的作用。电路的公共参考点与大地相连,可为信号回路提供稳定的参考电位。因此,系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共参考地线各自形成接地母线 后,最终都与大地相连。 在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则,如果形成多点接地,会出现闭合的接地环路,当磁力线穿过该回路时将产生磁感应噪声,实际上很难实现 “一点接地”。因此,为降低接地阻抗,消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地,利用一个导电平面(底板或多层印制板电路的导电平面层等)作为参考地, 需要接地的各部分就近接到该参考地上。为进一步减小接地回路的压降,可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高频共存的电路系统中,应分别将低频电路、 高频电路、功率电路的地线单独连接后,再连接到公共参考点上。 滤波是抑制传导干扰的一种很好的办法。例如,在电源输入端接上滤波器,可以抑制开关电源产生并向电网反馈的干扰,也可以抑制来自电网的噪声对电 源本身的侵害。在滤波电路中,还采用很多专用的滤波元件,如穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁环,它们能够改善电路的滤波特性。恰当地设计或选择滤波器, 并正确地安装和使用滤波器,是抗干扰技术的重要组成部分。 EMI滤波技术是一种抑制尖脉冲干扰的有效措施,可以滤除多种原因产生的传导干扰。图3是一种由电容、电感组成的EMI滤波器,接在开关电源的 输入端。电路中,C1、C5是高频旁路电容, 用于滤除两输入电源线间的差模干扰;L1与C2、C4;L2与C3、C4组成共模干扰滤波环节,用于滤除电源线与地之间非对称的共模干扰;L3、L4的初 次级匝数相等、极性相反,交流电流在磁芯中产生的磁通相反,因而可有效地抑制共模干扰。测试表明,只要适当选择元器件的参数,便可较好地抑制开关电源产生 的传导干扰。 现有的抑制措施大多从消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径出发,这确是抑制干扰的一种行之有效的办法,但很少有人涉及直接控制干扰源,消除干扰,或提高受扰设备的抗扰能力,殊不知后者还有许多发展的空间。 改进措施的建议 目前从电磁干扰的传播途径出发来抑制干扰,已渐进成熟。我们的视点要回到开关电源器件本身来。从多年的工作实践来看,在电路方面要注意以下几点: (1)印制板布局时,要将模拟电路区和数字电路区合理地分开,电源和地线单独引出,电源供给处汇集到一点;PCB布线时,高频数字信号线要用短 线,主要信号线最好集中在PCB板中心,同时电源线尽可能远离高频数字信号线或用地线隔开。其次,可以根据耦合系数来布线,尽量减少干扰耦合。(见表1) (2)印制板的电源线和地线印制条尽可能宽,以减小线阻抗,从而减小公共阻抗引起的干扰噪声。 (3)器件多选用贴片元件和尽可能缩短元件的引脚长度,以减小元件分布电感的影响。 (4)在Vdd及Vcc电源端尽可能靠近器件接入滤波电容,以缩短开关电流的流通途径,如用10μF铝电解和0 1μF电容并联接在电源脚上。对于高速数字IC的电源端可以用钽电解电容代替铝电解电容,因为钽电解的对地阻抗比铝电解小得多。 结论 产生开关电源电磁干扰的因素还很多,抑制电磁干扰还有大量的工作。全面抑制开关电源的各种噪声会使开关电源得到更广泛的应用。以上就是开关电源电磁干扰抑制措施,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-28 关键词: 干扰 电磁 开关电源

  • 电路设计中干扰问题的来龙去脉,你了解吗?

    电路设计中干扰问题的来龙去脉,你了解吗?

    你知道什么是电路设计中干扰问题?在设计电路的时候,我们通常会遇到这样的情况,一个电路其程序明明是完完整整的从书上抄下来,试验运行结果却不正确,这是为什么呢,其实就是干扰在作祟,所以我们在进行电子电路和程序设计的过程中一定要做好抗干扰措施。本篇文章针对干扰的形成与抑制进行深入讲解,大家一起来学习一下吧! 形成干扰的基本要素有三个: (1)干扰源,指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt,di/dt大的地方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。 (2)传播路径,指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。 (3)敏感器件,指容易被干扰的对象。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC,弱信号等。 抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的抗干扰性能。(类似于传染病的预防) 1、抑制干扰源 抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。 抑制干扰源的常用措施如下: (1)继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。 (2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC,电阻一般选几K到几十K,电容选0.01uF),减小电火花影响。 (3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。 (4)电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波效果。 (5)布线时避免90度折线,减少高频噪。 (6)可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的)。 按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。 所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和有用信号的频带不同,可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播,有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大,要特别注意处理。所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距离,用地线把它们隔离和在敏感器件上加蔽罩。 2、切断干扰传播路径的常用措施 (1)充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好,整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器,以减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。 (2)如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波电路)。 (3)注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离起来,晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。 (4)电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离。 (5)用地线把数字区与模拟区隔离,与模拟地要分离,最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则,厂家分配A/D、D/A芯片引脚排列时已考虑此要求。 (6)单片机和大的地线要单独接地,以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘。 (7)在单片机I/O口,电源线,电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器,屏蔽罩,可显着提高电路的抗干扰性能。 3、提高敏感器件的抗干扰性能 提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声的拾取,以及从不正常状态尽快恢复的方法。 提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下: (1)布线时尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声。 (2)布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦合噪声。 (3)对于单片机闲置的I/O口,不要悬空,要接地或接电源。其它IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。 (4)对单片机使用电源监控及看门狗电路,如:IMP809,IMP706,IMP813,X25043,X25045等,可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。 (5)在速度能满足要求的前提下,尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路。 (6)IC器件尽量直接焊在电路板上,少用IC座。 接下来再说说在这方面的经验。 软件方面 1、常将不用的代码空间全清成“0”,因为这等效于NOP,可在程序跑飞时归位; 2、在跳转指令前加几个NOP,目的同1; 3、在无硬件WatchDog时可采用软件模拟WatchDog,以监测程序的运行; 4、涉及处理外部器件参数调整或设置时,为防止外部器件因受干扰而出错可定时将参数重新发送一遍,这样可使外部器件尽快恢复正确; 5、通讯中的抗干扰,可加数据校验位,可采取3取2或5取3策略; 6、在有通讯线时,如I2C、三线制等,实际中我们发现将Data线、CLK线、INH线常态置为高,其抗干扰效果要好过置为低。 硬件方面 1、地线、电源线的布线肯定重要了! 2、线路的去偶; 3、数、模地的分开; 4、每个数字元件在地与电源之间都要104电容; 5、在有继电器的应用场合,尤其是大电流时,防继电器触点火花对电路的干扰,可在继电器线圈间并一104和二极管,在触点和常开端间接472电容,效果不错! 6、为防I/O口的串扰,可将I/O口隔离,方法有二极管隔离、门电路隔离、光偶隔离、电磁隔离等; 7、当然多层板的抗干扰肯定好过单层板,但成本却高了几倍。 8、选择一个抗干扰能力强的器件比其他任何方法都有效,这点应该最重要。以上就是电路设计中干扰问题的形成原因,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-28 关键词: 干扰 电磁 电路设计

  • 为什么EMC整改难?你了解吗?

    为什么EMC整改难?你了解吗?

    什么是EMC?它的作用是什么?EMC是业界的一个难点;文章介绍了EMC三个规律、EMC问题三要素、电磁骚扰的特性、以及五层次EMC设计法;给企业提供了对待EMC的建议;作者认为EMC改进要如诊治疾病一样对症施治;作者倡导坚持EMC规律,趁早考虑和解决EMC 问题-进行EMC设计。 EMC是产品认证的重要内容随着我国加入WTO无论是走向国际大市场的中国产品,还是涌向中国市场的外国产品,几乎都要进行各种各样的产品认证。产品认证,从国际贸易角度看,实质上是技术性贸易壁垒。我们只有不断提高产品质量, 突破技术壁垒,才能开拓海外市场,促进外贸发展。国内新的3C 认证替代了原来的CCIB 和CCEE 认证,“CCC”是我国强制性产品认证标志—— China Compulsory Certification的英文缩写,只有取得3C 认证的产品才能进入国内市场。3C认证对机电、电器产品的安全性能、EMC等方面作了详细规定。 EMC是多数企业的技术难点 大力发展电子、信息产业为主体的高新技术产业,是我们的既定方针。当今是一个连科技也在追赶潮流的时代,机电产品日新月异,“轻薄短小和多功能化”成为时尚,数码产品、机电一体化产品、信息家电、多媒体设备等技术含量较高的产品层出不穷,更新换代速度日益加快,芯片集成度和产品工作速度不断提高,伴随的电磁骚扰问题日益复杂。目前,我国整体EMC研究起步较晚,许多企业对EMC认知度不够,缺乏EMC方面的经验和测试设备,在产品设计、生产工艺和元器件的选择上都有不同程度的困惑,产品生产出来后往往EMC不能符合标准要求。EMC问题是当前多数企业的技术难点!从事机电产品制造的广大企业皆有同感,解决EMC问题,比之解决产品的安全问题要困难得多。这就更 加加剧了有些企业面对品牌竞争和价格竞争,偏向于降低成本、牺牲EMC 要求的现象。 机电产品3C认证的指标涉及产品的安全、EMC两个方面。从认证检测来看,产品达不到“3C”认证要求的主要原因是EMC方面过不了关。事实上,无论 日常检验还是各种产品认证中,EMC测试通不过的情况比较普遍。随着3C认证顺利开展,部分企业在EMC问题上愁眉不展,帮助企业是我们光荣职责。此稿没有复杂的理论分析和推导,只是扼要地介绍EMC三个规律、 EMC问题三要素、电磁骚扰的特性、以及五层次EMC设计法;一方面力求实用,另一方面意图抛砖引玉。认识和利用EMC领域三个重要规律作者认为:EMC不是光靠理论就能完全解决的,EMC是一项实践工程。从事EMC行业,如能深刻领会以下三个EMC领域重要规律,实践中坚持运用,必然收到事半功倍的效果。 1) 规律一、EMC费效比关系规律: EMC问题越早考虑、越早解决,费用越小、效果越好。在新产品研发阶段就进行EMC设计,比等到产品EMC测试不合格才进行改进,费用可以大大节省,效率可以大大提高;反之,效率就会大大降低,费用就会大大增加。 经验告诉我们,在功能设计的同时进行EMC 设计,到样板、样机完成则通过EMC测试,是最省时间和最有经济效益的。相反,产品研发阶段不考虑EMC,投产以后发现EMC不合格才进行改进,非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费,甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷,无法实施改进措施,导致产品不能上市。 2) 规律二、高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重。 高频信号电流流经电感最小路径。当频率较高时,一般走线电抗大于电阻,连线对高频信号就是电感,串联电感引起辐射。电磁辐射大多是EUT被测设备上的高频电流环路产生的,最恶劣的情况就是开路之天线形式。对应处理方法就是减少、减短连线,减小高频电流回路面积,尽量消除任何非正常工作需要的天线,如不连续的布线或有天线效应之元器件过长的插脚。减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要任务之一,就是想方设法减小高频电流环路面积S。 3) 规律三、环路电流频率f越高,引起的EMI辐射越严重,电磁辐射场强随电流频率f的平方成正比增大。 减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要途径之二,就是想方设法减小骚扰源高频电流频率f,即减小骚扰电磁波的频率f。本文以下内容,就是利用以上三个规律,倡导趁早考虑EMC问题,介绍EMC 设计和EMC问题改进。 改进EMC 问题,如同诊治疾病。如果产品没有通过EMC 测试,我们从测量结果中,只能知道哪些频率点“超标”了,而这些频率的电磁骚扰是从哪里出来的,往往是工程师门最不容易发现、最难解决的问题。产品EMC 问题,说难亦难,说易亦易。就如给病人治病一样,关键是看你这个病是可治愈的还是不治之症,对可治之症能否辨证施治。中医看病,讲究望闻切诊问;现代医学多讲究量血压、BT、CT、化验等,目的都是为了查清病灶、病因,做到因病施治。 同样,改进EMC问题,看成为诊治疾病,就是科学性与趣味性的结合。首先,根据EMI产生的途径和机理,也就是EMC问题产生的要素,针对EUT(被测试样品,下同)的电路原理,先作一些判断,比如IT类设备和AV音视频类设备引起EMC问题的原因或者内部骚扰源是什么,先进行推断,再结合测试 项目测试图透过现象看本质,分析超差原因--把骚扰源搞清楚,把骚扰途径摸透彻,以便有的放矢。分析超差原因,可使用高频示波器或频谱分析仪加上 场探头验证分析结果,从频域到时域,再从频域到时域,分析、寻找产生EMC问题的对应电路和器件。 EMC 问题三要素开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高频谐波,因此会产生很强的辐射。电磁干扰包括辐射型(高频)EMI、传导型(低频)EMI,即产生EMC问题主要通过两个途径:一个是空间电磁波干扰的形式;另一个是通过传导的形式,换句话说,产生EMC问题的三个要素是:电磁干扰源、耦合 途径、敏感设备。辐射干扰主要通过壳体和连接线以电磁波形式污染空间电磁环境;传导干扰是通过电源线骚扰公共电网或通过其他端子(如:射频端子,输入端子)影响相连接的设备。 传导、辐射、骚扰源-------(途径)------ 敏感受体近场耦合IT、AV 设备可能的骚扰源 A) FM接收机、TV接收机本机振荡,基波及谐波由高频头、本机振荡电路产生; B) 开关电源的开关脉冲及高次谐波,同步信号方波及高频谐波,行扫描显像电路产生的行、场信号及高频谐波; C) 数字电路工作需要的各种时钟信号及高频谐波、以及它们的组合,各种时钟如CPU芯片工作时钟、MPEG解码器工作时钟、视频同步时钟(27MHz,16.9344MHz ,40.5MHz)等; D) 数字信号方波及高频谐波,晶振产生的高次谐波,非线性电路现象(非线性失真、互调、饱和失真、截止失真)等引起的无用信号、杂散信号; E) 非正弦波波形,波形毛剌、过冲、振铃,电路设计存在的寄生频率点。 F) 对于敏感受体通过耦合途径接受的外部骚扰包括浪涌、快速脉冲群、静电、电压跌落、电压变化和各种电磁场。 电磁骚扰的特性 ① 单位脉冲的频谱最宽; ② 频谱中低频含量取决于脉冲的面积,高频分量取决于脉冲前后沿的陡度; ③ 晶体振荡电平必须满足一定幅度, 数字电路才能按一定的时序工作,使晶振产生的骚扰呈现覆盖带宽、骚扰电平高的特点; ④ 收发天线极化、方向特性相同时,EMI辐射和接受最严重;收发天线面积越大, EMI危害逾大; ⑤ 骚扰途径:辐射,传导,耦合和辐射、传导、耦合的组合。 ⑥ 电源线传导骚扰主要由共模电流产生; ⑦ 辐射骚扰主要由差模电流形成的环路产生。EMC设计前面已经提过,EMC的根本问题,解决 EMC问题的根本办法,无论从市场经济的原则出发,还是从其它方面考虑,都是趁早进行EMC设计。从设计立项的一开始,就把EMC要求纳入设计任务书,作为设计的输入之一。 EMC设计,简单地说,就是仔细预测可能发生的各种EMC问题,进行方案和电路的优化选型,寻找一种优化电路、机械结构和PCB的设计解决方案,提高产品的设计质量,确保达到功能和性能指标的情况下,兼顾成本效益,避免EMC问题。为抑制和消除骚扰源,减小高频信号频率、减小高频电流回路面积、减小共阻抗耦合或感应耦合,选用低速、低辐射器件,选用屏蔽机箱、屏蔽电缆和I/O滤波器都是常用的措施。 一般来说,EMC设计可分五个层次。以下为五个层次EMC设计要点: 1) 方案选择、主要部件、集成电路的选型、电路和机械结构设计;对于产品的成功与否,第一层次设计是最基本、最重要的,任何错误都意味着该产品项目彻底失败。这一层主要EMC考虑体现在: a)方案选择、主要部件、集成电路的选型主要考虑减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力,尽量选用本身发射小的芯片,如翻转时间长、工作速率低的器件,多地线脚的芯片(芯片实质就是集成度较高的电路模块,封装时多装地线脚,可以减小高速差模电流环面积S,相应地减小芯片的发射);避免使用大功率、高损耗器件,它们往往是大的辐射源; b)保证所选器件不工作在非线性区,以免产生谐波分量成为干扰源。 c)电路和机械结构设计除考虑减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力外,主要考虑电源电路防外部骚扰包括浪涌、快速脉冲群、静电、电压跌落、电压变化等; d)电路设计或方案应不使数字信号波形产生过冲,应使无用的谐波振荡幅度最小,使无用的高次谐波成分最少,避免引发强烈的电磁骚扰; e)对集总参数电路,增加阻尼、减小Q值,防止振荡; 2)PCB的EMC设计; 对于产品的成功与否, PCB的EMC设计是重要的一环。PCB设计不合理,会产生无法补救的后果;PCB良好的EMC设计,有事半功倍的效果。PCB 的EMC设计应遵循以下内容: a) 尽量减小所有的高速信号及时钟信号线构成的环路面积,连接线要尽可能短,并使信号线紧邻地回路; b) 使用小型化器件和多层线路板,多层印制板可紧缩布线空间,高频特性好,容易实现EMC; c) 印制板层数选择考虑关键信号的屏蔽和隔离要求,先确定所需信号层数,然后考虑成本的前提下,增加地平面和电源层是PCB EMC设计最好的措施之一; d) 印制板分层原理与布置印刷电路、布置排线的原理一样,元件面下面为地平面,关键电源平面与其对应的地平面相邻,相邻层的关键信号不跨区,所有的信号层特别是高速信号、时钟信号与地平面相邻,尽量避免两信号层相邻; e) 个别电源层、地层不能作为一个连续的平面时,采用多网孔连接形成地格蜂窝网,有效减小电流环路面积,减小公共阻抗R,加大信号与地层分布电容; f) 线路板布线设计时顺序考虑:电源和地/时钟线/信号线,布线应该短、直、粗、匀,不要直角和突变, 应有“之”字形,用圆角代替尖锐走线,尽可能加宽电源和地的布线,电源和地层的分割,尽量符合微带线和带状线要求; g) 走线尽可能远离骚扰源,布线考虑铁氧体材料的使用,预留磁珠和贴片滤波器的位置,以备按需加减; 3)电与接地、高速信号线路及内部线缆的EMC设计;PCB的EMC设计中也提到供电与接地、高速信号线路的EMC设计,此外,还应遵循以下内容: a)芯片间使用低阻抗地连接(地平面),不同芯片供电脚间阻抗尽量小,芯片供电脚(意思是离芯片供电 脚很近的供电线上)与地间接高频旁路电容,供电布线预留磁珠和贴片滤波器的位置,以备按需加减; b) 布线、I/O排线的核心原则就是减小电流环面积S,布置排线的原理与印制板分层原理一样,关键电源线与其对应的地线相邻,所有的信号层特别是高速信号、时钟信号线与地线相邻,尽量避免两信号线相邻; c) 为避免接地线长度过长(接近λ/4),可采用多点就近接地,接地线高频阻抗要小; d) 减小电缆的天线效应及减小偶极子天线效应,跨线、I/O排线采用屏蔽性能好的线缆,内导线采用多股双绞线,使空间场互抵,屏蔽层可作为回线; e) 机内采用屏蔽线防止感应噪声; f) 波器的输入输出线应拉开距离,忌并行走线,以免影响滤波效果; h) I/O接口注意高速电路阻抗匹配,减小、消除反射; 4) 屏蔽设计;屏蔽好的要求有三:完整的电连续体;滤波措施;良好的接地。 对于信息技术IT类设备,当主板及配置选定的情况下, 提高整机的屏蔽效果和各个部分的隔离效果非常重要,尤其个人计算机和液晶显示器。这里只说屏蔽设计: a) 计算机机壳内骚扰场强较大,机壳塑料部分未涂导 电材料或所涂导电材料不佳,机箱有孔洞、缝隙,不是一个完整电连续体,进出线滤波不好,最终都可导致辐射骚扰超出限值。机箱为了更好屏蔽电磁辐射,既能照顾到机箱的散热需求,又能有效地防止 磁波的衍射,开孔尺寸一般不超过4mm; b) 根据产品实际进行屏蔽设计,端口、通风孔、孔洞、连接缝隙的屏蔽性都是值得考虑的因素; c) 液晶显示器为了更好屏蔽电磁辐射可以采用喷涂导电材料的外壳(接缝处要喷涂导电材料); d) 为了将辐射减到最小,尽量使用通过了CQC(EMC方面)自愿认证的机箱; e) 为保证机箱的密封性,要使用精密模具冲压成型,设计适当的弹点和卷边; f) 变压器加静电屏蔽及接地等 5)输入/输出的滤波设计电源线滤波和信号线滤波的重要性并不亚于机箱屏蔽,滤波关键是针对EMC 要求,兼顾达标和经济的原则。在I/O接口部位,一般采用高频滤波效果好、安装简单的滤波连接器。在电缆上缠绕或套用铁氧体磁环也能起到一定的滤波吸波作用。设计或使用信号线滤波器时,滤波器的截止频率须高于电缆上要传输的信号频率。 a) 传导骚扰问题处理的方法主要是低通滤波。在1MHz以上时,传导发射问题通常是由辐射发射的耦合而引起的,须综合运用抑制传导发射和辐射发射的技术措施,如屏蔽、去耦和滤波。 b) 滤波电路的衰减性能与源和负载的阻抗关系很大,失配越大,滤波器衰减电磁骚扰的效果越好。大多数情况下,电源线表现为低阻抗,则滤波器的输入端应为高阻抗。另一方面,设备既可能为高阻抗,也可能为低阻抗。对于线性电源高阻抗,为获得阻抗失配,负载端应设计为低阻抗。对于开关电源和同步电机这样的低阻抗设备,负载端设计为高阻抗。 c) 减共模和差模电容,加减共模和差模线圈,调整电容参数和线圈匝数,共模和差模插入损耗对频率的曲线都可改变。滤波器的泄漏电流是指相线和中线与外壳地之间流过的电流。它主要取决于连接在相线与地和中线与地间的共模电容。共模电容的容量越大,共模阻抗越小,共模骚扰抑制效果越好,但安全标准规定泄漏电流不能过大。 d) 电源滤波器安装位置应靠近电源线入口处,如能 做成与接口一体化更好。对于金属屏蔽机箱,选用独立电源屏蔽滤波器,安装在电源线入口处,并确保滤波器外壳与设备机箱(地)良好电接触,这样的效果是最好的。滤波器接地通常固定在电缆出口处的公共地金属构件上。 给企业的建议 一、了解EMC问题三要素、电磁骚扰的特性、电磁骚扰源和传播途径,掌握五个层次EMC设计法则,坚持利用EMC规律,趁早考虑和解决EMC问题;遇到PCB必须重新设计或结构必须重新设计时,大家只有后悔EMC考虑得迟了。治病不如防病,治病必须对症下手,宜早不宜迟,解决EMC问题是一样的道理。 二、当产品的EMC不符合要求需要整改时,首先要如同治病一样,诊断出电磁骚扰源、耦合途径,然后利用EMC设计要点中提到的方法,对症下手,综合运用屏蔽、滤波吸波、接地等措施实施改进。改进途中,测试再不通过,先检讨问题判断是否正确?对策是否失误?使用器件参数是否需要调整?不要一下子就改变初衷,应不慌不忙。整改时要特别注意,正确诊断出电磁骚扰源、耦合途径后,采用EMC抑制器件时,不但要选择合适,而且所用器件要货真价实,才不会久治不愈。 三、工厂应对关键生产工序进行识别,关键工序操作人员应加以培训,制定相应的工艺作业指导书或标准样件(可以采取拍照给出图片的方式),使生产过程受控。取最简化而且EMC又有一定裕量的样机作为标准件,核对生产、装配工艺,检验时,着重进行EMC关键元器件和材料的检验/验证,以及装配工艺一致性检查。 四、为验证产品持续符合标准要求,工厂应在适当阶段对产品进行确认检验(本身不具备检测条件时,抽样送有能力的机构进行检验),以确保产品持续符合EMC要求,万一变化亦能及时发现。 五、当产品EMC关键件要改变、调整时,应用新的器件替换原器件重新制造几台样机进行测试,确认EMC关键件改变和调整对整机EMC的影响。 小结 了解EMC问题三要素、电磁骚扰的特性、电磁骚扰源和传播途径,掌握五个层次EMC设计法,EMC会变得有规可循的,坚持EMC规律,趁早考虑和解决EMC问题,即可省时省力,事半功倍。在EMC工作方面,比照老中医看病方式,据症施治,有意识带点人性化,能提高解决问题的兴趣。EMC90%是设计出来的,整改出来的极少、极少。治病不如防病,治病必须对症下手,宜早不宜迟。道理简单,更需重视。以上就是EMC整改的一些解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-28 关键词: 电磁 emc 整改

  • EMC与EMI的一些不同,你了解吗?

    EMC与EMI的一些不同,你了解吗?

    你知道什么是EMC与EMI吗?它有什么作用?工程师们到底知道不知道,EMC与EMI有什么区别?跟随小编的脚步看看呗~ EMC(Electro Magnetic Compatibility)直译是“电磁兼容性”。意指设备所产生的电磁能量既不对其它设备产生干扰,也不受其他设备的电磁能量干扰的能力。EMC这个术语有其非常广的含义,与设计意图相反的电磁现象,都应看成是EMC问题。 电磁能量的检测、抗电磁干扰性试验、检测结果的统计处理、电磁能量辐射抑制技术、雷电和地磁等自然电磁现象、电场磁场对人体的影响、电场强度的国际标准、电磁能量的传输途径、相关标准及限制等均包含在EMC之内。 电磁干扰(Electromagnetic Interference 简称EMI),直译是电磁干扰。这是合成词,我们应该分别考虑\"电磁\"和\"干扰\"。是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象,有传导干扰和辐射干扰两种。 所谓“干扰”,指设备受到干扰后性能降低以及对设备产生干扰的干扰源这二层意思。第一层意思如雷电使收音机产生杂音,摩托车在附近行驶后电视画面出现雪花,拿起电话后听到无线电声音等,这些可以简称其为与“BC I”“TV I”“Tel I”,这些缩写中都有相同的“I”(干扰)(BC:广播) 电磁干扰传播途径 电磁干扰传播途径一般也分为两种:即传导耦合方式和辐射耦合方式。任何电磁干扰的发生都必然存在干扰能量的传输和传输途径(或传输通道)。通常认为电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式;另一种是辐射传输方式。因此从被干扰的敏感器来看,干扰耦合可分为传导耦合和辐射耦合两大类。 传导传输必须在干扰源和敏感器之间有完整的电路连接,干扰信号沿着这个连接电路传递到敏感器,发生干扰现象。这个传输电路可包括导线,设备的导电构件、供电电源、公共阻抗、接地平板、电阻、电感、电容和互感元件等。 辐射传输是通过介质以电磁波的形式传播,干扰能量按电磁场的规律向周围空间发射。常见的辐射耦合由三种:1. 甲天线发射的电磁波被乙天线意外接受,称为天线对天线耦合;2. 空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合;3.两根平行导线之间的高频信号感应,称为线对线的感应耦合。以上就是EMC与EMI的一些区别,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-27 关键词: 干扰 电磁 emi

  • EMC的一些科普知识,你不得不了解

    EMC的一些科普知识,你不得不了解

    你知道什么是EMC吗??它有什么作用?关于EMC大家都能说出来个大概其,最基本的就是EMI和EMC。本文从电磁干扰的产生与传输,电磁干扰的产生机理以及电磁干扰控制技术这三方面进行讲解,废话不说,赶紧学起来~ 1.电磁干扰的产生与传输 电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式,另一种则是辐射传输方式。传导传输是在干扰源和敏感设备之间有完整的电路连接,干扰信号沿着连接电路传递到接收器而发生电磁干扰现象。 辐射传输是干扰信号通过介质以电磁波的形式向外传播的干扰形式。常见的辐射耦合有三种:1)一个天线发射的电磁波被另一个天线意外地接收,称为天线对天线的耦合;2)空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合。3)两根平等导线之间的高频信号相互感应而形成的耦合,称为线对线的感应耦合。 2.电磁干扰的产生机理 从被干扰的敏感设备角度来说,干扰耦合又可分为传导耦合和辐射耦合两类。 ● 传导耦合模型 传导耦合按其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本耦合方式。 ● 辐射耦合模型 辐射耦合是干扰耦合的另一种方式,除了从干扰源发出的有意辐射外,还有大量的无意辐射。同时,PCB板上的走线无论是电源线、信号线、时钟线、数据线或者控制线等,都能起到天线的效果,即可辐射出干扰波,又可起到接收作用。 3.电磁干扰控制技术 ①传输通道抑制 ● 滤波:在设计和选用滤波器时应注意频率特性、耐压性能、额定电流、阻抗特性、屏蔽和可靠性。滤波器的安装正确与否对其插入损耗特性影响很大,只有安装位置恰当,安装方法正确,才能对干扰起到预期的滤波作用。在安装滤波器时应考虑安装位置,输入输出侧的配线必须屏蔽隔离,以及高频接地和搭接方法。 ● 屏蔽:电磁屏蔽按原理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。电场屏蔽包含静电屏蔽和交变电场屏蔽;磁场屏蔽包含低频磁场屏蔽和高频磁场屏蔽。不同类型的电磁屏蔽对屏蔽体的要求不同。在实际的屏蔽中,电磁屏蔽效能更大程度上依赖于屏蔽体的结构,即导电的连续性。实际的屏蔽体由于制造、装配、维修、散热、观察及接口连接要求,其上面一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝,这些孔缝对于屏蔽体的屏蔽效能起着重要的影响作用,因此必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。 ● 接地:接地有安全接地和信号接地两种。同时,接地也会引入接地阻抗及地回路干扰。接地技术包括接地点的选择、电路组合、接地的设计和抑制接地干扰措施的合理应用等。 ● 搭接:搭接是指导体间低阻抗连接,只有良好的搭接才能使电路完成其设计功能,使干扰的各种抑制措施得以发挥作用。搭接方法可分为永久性搭接和半永久性搭接两种,而搭接类型分为直接搭接和间接搭接。 ● 布线:布线是印刷电路板电磁兼容性设计的关键,应选择合理的导线宽度,采取正确的布线策略,如加粗地线,将地线闭合成环路,减少导线不连续性,采用多层板等。 ②空间分离 空间分离是抑制空间辐射骚扰和感应耦合骚扰的有效方法,通过加大骚扰源和接受器敏感设备之间的空间距离,使骚扰电磁场到达敏感设备时的强度已衰减到低于接受设备敏感度门限,从而达到抑制电磁干扰的目的。由电磁场理论可知,场强在近区感应场中以1/r3的方式衰减,远区辐射场的场强分布按1/r方式减小。因此,为了满足系统的电磁兼容性要求,尽量将组成系统的各个设备间的空间距离增大。在设备、系统布线中,限制平行线缆的最小间距,以减少串扰。在PCB设计中,规定引线条间的最小间隔。另外,空间分离也包括在空间有限的情况下,对骚扰源辐射方向的方位调整、骚扰源电场矢量与磁场矢量的空间取向的控制。 ③时间分离 当骚扰源非常强,不易采用其他方法可靠抑制时,通常采用时间分隔的方法,使有用信号在骚扰信号停止发射的时间内传输,或者当强骚扰信号发射时,使易受骚扰的敏感设备短时关闭,以避免遭受损害。时间分隔控制有两种形式,一种是主动时间分隔,适用于有用信号出现时间与干扰信号出现时间有确定先后关系的情况;另一种是被动时间分隔,按照干扰信号与有用信号出现的特征使其中某一信号迅速关闭,从而达到时间上不重合、不覆盖的控制要求。 ④频谱管理 频谱的规划划分是把各频段划分给各种无线电业务,为特定用户制定频段。制定国家标准规范是防止干扰以及在某些情况下确保通信系统达到所需通信性能的基础。这包括无线电设备的核准程序,无线电发射机、接收机和其他设备型号核准所要求的最低性能标准文件。 ⑤电气隔离 电气隔离是避免电路中传导干扰的可靠方法,同时还能使有用信号正常耦合传输。常见的电气隔离耦合形式有机械耦合、电磁耦合、光电耦合等。DC/DC变换器是一种应用广泛的电器隔离器件,它将一种直流电压变换成另一种直流电压,为了防止多个设备共用一个电源引起共电源内阻干扰,应用DC/DC变换器单独对各路供电,以保证电路不受电源中的信号干扰。 总结:通过电磁干扰的产生与传输,电磁干扰的产生机理以及电磁干扰控制技术这三方面的学习,能进一步了解EMC。以上就是EMC的一些经常性的小常识,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-26 关键词: 电磁 emc emi

  • PCB电路板中的电磁辐射你知道如何应对吗?

    PCB电路板中的电磁辐射你知道如何应对吗?

    你知道什么是电磁辐射吗?它有什么危害?对于PCB技术现在已经迎来了Altium Designer 20的到来,增加不少新功能。那么对于PCB电路板中的电磁辐射问题我们该如何应对呢?这些干扰都不能超过一个限度,超过了这个限度就会引起问题,这些干扰归根结底还是影响了系统的信号完整性。 我们在接触新鲜事物的时候,通常习惯用自己熟悉的知识去解释自己不熟悉的事物。EMC知识更多的涉及到微波和射频,对于像我这种专注于信号完整性而对EMC知识知之甚少的菜鸟来说,最初也只能用SI的一些基础知识去撬开EMC设计的大门了。在我的认知里,EMI关注的是电磁能量的辐射,包括外部电磁环境对自身系统的干扰,以及自身辐射的电磁能量对外部系统的干扰。这些干扰都不能超过一个限度,超过了这个限度就会引起问题,这些干扰归根结底还是影响了系统的信号完整性。 电路板上的电磁能量是怎么辐射出去的? 说到这里,我就想起了下面这幅图,这也是我对电磁辐射最基本的印象。 早期的PCB是单层板的,芯片之间是通过导线连接起来,电源线和信号线没啥区别,仅仅是连通的导线而已。这又让我想到了自己的毕业设计,是一个单片机控制的LED显示屏,这个系统很简单,就几个IC以及色环电阻,电容都没几个,通过简单的焊接,电路就可以工作了。根本就没有用到微带线,带状线,双绞线,同轴电缆这些东东。 学习高速设计之后,我明白了,随着频率的上升,信号跳变产生的电磁能量也在增加。芯片之间再也不能这样简单的连接起来了,像图1这种连接方法,会使回路电感很大,回路电感很大,就会使得交流信号的感抗很大,信号根本不会老老实实沿导线传播,而是会辐射到空间中去。 关于PCB电路板中的电磁辐射问题该如何正确面对? 在SI工程师眼中,使用微带线或者带状线是为了给信号提供一个低阻抗的传输路径。这在EMC工程师眼中也是电磁屏蔽的需要。在使用了微带线或者带状线之后,电磁能量就被控制在了导体之间的介质中了。为什么在使用了微带线和带状线后,电磁能量大部分会被束缚在介质中呢?主要原因是信号路径与回流路径靠的更近,这样整个回路的电感就减小了。不信我们来使用软件计算一下 由上图可知,参考平面对传输线的单位长度有效电感的影响是很大的。可以想象,在高频条件下,如果信号拥有很好的回流路径,那么它所感受到的回路电感就会很小,信号就会按照人们的意愿从发射端传输到接收端,如果信号感受到的回路电感很大就会产生辐射问题。 小结 在低频的时候,可以不考虑电磁干扰的问题,低频时导线周围的电磁场变化没有那么强烈,导线的电感效应也不会表现的那么明显。但是到了高频,电磁场变化剧烈,应该充分考虑信号路径与返回路径的耦合问题,利用信号路径与返回路径的耦合来减小整个回路的电感,控制导线向空间发射的电磁能量。以上就是电磁辐射的一些解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-26 关键词: 电磁 辐射 PCB

  • 提升电路板的电磁兼容性的方法有哪些?

    提升电路板的电磁兼容性的方法有哪些?

    你知道什么是电磁兼容吗?电磁兼容一般是对电子设备在各种电磁环境中仍能够协调、有效地进行工作的能力。它能使使电子设备既能抑制各种外来的干扰,使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作,同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰。遵循以下PCB设计技巧,可以有效的提升电路板的电磁兼容性! 一、选择合理的导线宽度 由于瞬变电流在印制线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感成分造成的,因此应尽量减小印制导线的电感量。印制导线的电感量与其长度成正比,与其宽度成反比,因而短而精的导线对抑制干扰是有利的。时钟引线、行驱动器或总线驱动器的信号线常常载有大的瞬变电流,印制导线要尽可能地短。对于分立元件电路,印制导线宽度在1.5mm左右时,即可完全满足要求;对于集成电路,印制导线宽度可在0.2~1.0mm之间选择。 二、采用正确的布线策略 采用平等走线可以减少导线电感,但导线之间的互感和分布电容增加,如果布局允许,最好采用井字形网状布线结构,具体做法是印制电路板的一面横向布线,另一面纵向布线,然后在交叉孔处用金属化孔相连。 三、避免长距离的平等走线 为了抑制印制电路板导线之间的串扰,在设计布线时应尽量避免长距离的平等走线,尽可能拉开线与线之间的距离,信号线与地线及电源线尽可能不交叉。在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根接地的印制线,可以有效地抑制串扰。 四、优化布线设计避免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射 为了避免高频信号通过印制导线时产生的电磁辐射,在印制电路板布线时,还应注意以下几点:尽量减少印制导线的不连续性,例如导线宽度不要突变,导线的拐角应大于90度禁止环状走线等。 时钟信号引线最容易产生电磁辐射干扰,走线时应与地线回路相靠近,驱动器应紧挨着连接器。总线驱动器应紧挨其欲驱动的总线。对于那些离开印制电路板的引线,驱动器应紧紧挨着连接器。数据总线的布线应每两根信号线之间夹一根信号地线。最好是紧紧挨着最不重要的地址引线放置地回路,因为后者常载有高频电流。 五、抑制反射干扰 为了抑制出现在印制线条终端的反射干扰,除了特殊需要之外,应尽可能缩短印制线的长度和采用慢速电路。必要时可加终端匹配,即在传输线的末端对地和电源端各加接一个相同阻值的匹配电阻。根据经验,对一般速度较快的TTL电路,其印制线条长于10cm以上时就应采用终端匹配措施。匹配电阻的阻值应根据集成电路的输出驱动电流及吸收电流的最大值来决定。 六、电路板设计过程中采用差分信号线布线策略 布线非常靠近的差分信号对相互之间也会互相紧密耦合,这种互相之间的耦合会减小EMI发射,通常(当然也有一些例外)差分信号也是高速信号,所以高速设计规则通常也都适用于差分信号的布线,特别是设计传输线的信号线时更是如此。这就意味着我们必须非常谨慎地设计信号线的布线,以确保信号线的特征阻抗沿信号线各处连续并且保持一个常数。 在差分线对的布局布线过程中,我们希望差分线对中的两个PCB线完全一致。这就意味着,在实际应用中应该尽最大的努力来确保差分线对中的PCB线具有完全一样的阻抗并且布线的长度也完全一致。差分PCB线通常总是成对布线,而且它们之间的距离沿线对的方向在任意位置都保持为一个常数不变。通常情况下,差分线对的布局布线总是尽可能地靠近。以上就是电磁兼容的一些解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-26 关键词: 电磁 电路板 兼容

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