文章出處:行業(yè)動(dòng)態(tài) 責(zé)任編輯:遞百科 發(fā)表時(shí)間:2024-01-24
一般來講,需要根據(jù)實(shí)際不同的測試條件,逐步對產(chǎn)品進(jìn)行診斷,首先分析干擾源和相互干擾的途徑和方式,然后根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行針對性的進(jìn)行EMC整改。
一般來講,電磁兼容EMC整改的主要基本方法如下:
1、干擾源的衰減在找到干擾源的基礎(chǔ)上,可以在允許的范圍內(nèi)衰減干擾源。一般來講,有以下方法來減弱源:
a、在Vcc和GND的IC之間增加了一個(gè)去耦電容,電容的容量在0.01μF到0.1μF之間,安裝時(shí)注意電容器的引線,使其盡可能短。
b、增加了衰減器,同時(shí)確保靈敏度和信噪比。比如VCD、 DVD視盤機(jī)中的晶振,對電磁兼容性有嚴(yán)重影響,減少其振幅是可行的方法之一,但不是僅此的解決辦法。
c、還有一種間接方法,可以讓信號線遠(yuǎn)離干擾源。
2、電線電纜的分類排列在電子設(shè)備中,電線之間的耦合是一種重要的途徑,也是造成干擾的重要原因。因?yàn)轭l率的因素,大致可以分為高頻耦合和低頻耦合。由于耦合方式不同,整流方式也不同,[敏感詞]分別討論:
(1)低頻耦合是指導(dǎo)線長度等于或小于1/16波長的情況,也可以分為電場耦合和磁場耦合。
電場耦合的物理模型是電容耦合,因此整改的主要目的是減小分布耦合電容或耦合量,可以采用以下方法:
a、增加電路間距是減小分布電容較有效的方法。
b、增加了高導(dǎo)電性屏蔽罩,使屏蔽罩單點(diǎn)接地,可以有效的抑制低頻電場干擾。
c、額外的濾波器可以減少兩個(gè)電路之間的耦合量。
d、輸入阻抗減小。例如,CMOS電路輸入阻抗較高,對電場干擾極其敏感,因此可以在允許范圍內(nèi),在輸入端并聯(lián)一個(gè)低電阻的電容或電阻。
磁場耦合的物理模型是電感耦合,其耦合主要是通過線間的分布互感來耦合的。因此,整改的主要方法是破壞或減少其耦合量,一般可采用以下方法:
a、添加過濾器,在添加濾波器時(shí),請注意濾波器的輸入輸出阻抗及其頻率響應(yīng)。
b、減小敏感回路和源回路之間的環(huán)路面積,即盡量使信號線或載流導(dǎo)線靠近其回路或扭絞。
c、增加兩個(gè)電路之間的距離,以減少導(dǎo)線之間的互感并減少耦合量。
d、如果可能,盡量使敏感電路和源回路的平面正交或接近正交,以減少兩個(gè)電路之間的耦合。
e、采用高導(dǎo)磁材料包裹敏感導(dǎo)線,可以有效解決磁場干擾問題。值得注意的是,減小磁路的磁阻形成閉合磁路更有效。
(2)高頻耦合是指長度超過1/4波長的走線。由于電路中電壓和電流的駐波,耦合量會(huì)增強(qiáng),可以通過以下方法解決:
a、盡量縮短接地線,外殼接地時(shí)盡量采用面接觸法。
b、重新排列濾波器的輸入和輸出線路,以防止輸入和輸出線路之間的耦合,并確保濾波器的濾波作用不會(huì)惡化。
c、屏蔽電纜屏蔽層采用多點(diǎn)接地。
d、將連接器的懸空插針接到地電位,以防止其天線效應(yīng)。
3、改進(jìn)地線系統(tǒng)
理想的地線是一個(gè)零阻抗、零電位的物理實(shí)體,它不僅是信號的參考點(diǎn),而且在電流流動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電壓降。在特定的電氣電子設(shè)備中,這種理想的地線是不存在的,當(dāng)電流流過地線時(shí),必然會(huì)產(chǎn)生電壓降。據(jù)此,根據(jù)地線中的干擾形成機(jī)理,可以概括為以下兩點(diǎn):一是,減少低阻抗和電源饋線的阻抗。二是,正確選擇接地方式和阻隔地環(huán)路,根據(jù)接地方式分為懸浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地。如果敏感線的干擾主要來自外部空間或系統(tǒng)外殼,可以通過懸浮地的方式解決,但懸浮地設(shè)備容易產(chǎn)生靜電積累,當(dāng)電荷達(dá)到一定水平時(shí),會(huì)產(chǎn)生靜電放電,因此懸浮地不適合一般的電子設(shè)備。單點(diǎn)接地適用于低頻電路,為了防止工頻電流和其他雜散電流在信號地線上的點(diǎn)與點(diǎn)之間產(chǎn)生地電位差,信號地線與電源和安全地線隔離,在電源線接大地處單點(diǎn)連接。單點(diǎn)接地主要適用于3MHz以下的頻率。多點(diǎn)接地是高頻信號實(shí)用的接地方式,它將表現(xiàn)出傳輸線在射頻下的特性,為了使多點(diǎn)接地的有效性,當(dāng)接地導(dǎo)體長度超過較高頻率1/8波長時(shí),多點(diǎn)接地需要一個(gè)等電位接地平面。多點(diǎn)接地適用于300KHz以上。混合接地適用于高頻和低頻的電子線路中。
4、屏蔽
屏蔽是提高電子系統(tǒng)和電子設(shè)備電磁兼容性的重要措施之一,它能有效抑制空間傳播的各種電磁干擾。根據(jù)屏蔽機(jī)理,可分為磁場屏蔽、電場屏蔽和電磁屏蔽。電場屏蔽應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
A、選擇高導(dǎo)電性能的材料,有良好的接地。
B、正確選擇接地點(diǎn)和合理的形狀,屏蔽體直接接地。磁場屏蔽通常僅指對DC或甚低頻磁場的屏蔽,其屏蔽效能遠(yuǎn)不及電場屏蔽和電磁屏蔽,磁屏蔽往往是工程的重點(diǎn),磁屏蔽時(shí):
a、應(yīng)由鐵磁性材料制成。
b、磁屏蔽體應(yīng)遠(yuǎn)離有磁性的元件,以防止磁短路。
c、可以采用雙層屏蔽甚至三層屏蔽。
d、注意屏蔽體上邊的開孔的方向,盡量使縫的長邊與磁通方向平行,盡量減少磁路長度的增加。一般來講,磁屏蔽不需要接地,但為了防止電場感應(yīng),接地較好。當(dāng)電磁場通過金屬或?qū)﹄姶艌鲇兴p作用的阻擋體時(shí),會(huì)有一定程度的衰減,即產(chǎn)生對電磁場的屏蔽作用。在實(shí)際整改過程中,要看具體需要選擇哪種屏蔽以及屏蔽體的形狀、尺寸、接地方式等。
5、更改電路板的布線結(jié)構(gòu)
有些頻率點(diǎn)是由電路板上走線的分布參數(shù)決定的,前面提到的方法用處不大,這種整流通過在走線中加入小電感、電容、磁珠來改變電路參數(shù)結(jié)構(gòu),從而將其移動(dòng)到限值要求較高的頻率點(diǎn)上。對于這種干擾,為了從根本上解決其影響,有必要重新布線。
總結(jié):綜上所述,前面的方法都有利于提高電磁兼容性,但應(yīng)用較廣泛的是改變地線結(jié)構(gòu)的方法和電線電纜的分類整理的方法,不僅節(jié)約成本,也是更有效的整改方法。屏蔽雖然會(huì)增加成本,但其屏蔽效能有時(shí)是其他方法無法比擬的。因此,在實(shí)際整改中,改變地線結(jié)構(gòu)、電線電纜分類布置、屏蔽的方法應(yīng)該是主要方法,以其他方法為輔。