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電磁兼容初步診斷步驟
整理的一套 EMI 診斷上的步驟﹐希望用系統(tǒng)的方式﹐快速的找出 EMI 的問(wèn)題。這里并不準(zhǔn)備探討一些理論計(jì)算或公式推演﹐將從實(shí)務(wù)上說(shuō)明。
當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品無(wú)法通過(guò) EMI 測(cè)試﹐首先就要有一個(gè)觀念﹐找出其問(wèn)題點(diǎn)﹐此時(shí)千萬(wàn)不能有主觀的念頭﹐要在那些地方下對(duì)策。EMC整改基本步驟首先:查找確認(rèn)輻射源的方法有排除法、近場(chǎng)探測(cè)法、元件固有頻率分析法。常常有許多有經(jīng)驗(yàn)的 EMI 工程師﹐由于修改過(guò)許多相關(guān)產(chǎn)品﹐對(duì)于產(chǎn)品可能造成 EMI 問(wèn)題的地方也非常了解﹐而習(xí)慣直接就下藥1方﹐當(dāng)然一般可能非常有效,但是偶而也會(huì)遇到?jīng)]效果的﹐后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵都是之前認(rèn)為不可能的地方 ,之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況﹐就是由于太主觀了。因此﹐不論產(chǎn)品特性熟不熟﹐我們都要逐一再確認(rèn)一次 ﹐甚至多次確認(rèn)。這是因?yàn)樵斐?EMI 的問(wèn)題往往是錯(cuò)綜復(fù)雜﹐并非單一點(diǎn)所造成。故反復(fù)的做確認(rèn)及診斷是非常重要的。
將初步的診斷步驟詳列于下﹐并加以說(shuō)明其關(guān)鍵點(diǎn)﹐這些步驟看來(lái)似乎非常平凡簡(jiǎn)單﹐不像介紹對(duì)策方法各種理論秘籍絕招層出不窮﹐變化奧妙。磁珠分為單線(xiàn)磁珠和多孔磁珠兩大系列,廣泛應(yīng)用于PCB板級(jí)信號(hào)線(xiàn)的傳導(dǎo)干擾抑制,其中單線(xiàn)磁珠一般用于差模抑制,雙線(xiàn)多孔磁珠一般用于共模抑制。其實(shí)﹐許多資1深 EMI 工程師在其對(duì)策處理時(shí)﹐大部份的時(shí)間都在重復(fù)這些步驟與判斷。筆者要再次強(qiáng)調(diào)﹐只有真正找到造成 EMI 問(wèn)題的關(guān)鍵﹐才是解決 EMI 的較佳途徑﹐若僅憑理論推測(cè)或經(jīng)驗(yàn)判斷﹐有時(shí)反而會(huì)花費(fèi)更多的時(shí)間和精力。
電磁兼容整改常用的基本方法
電線(xiàn)電纜的分類(lèi)整理在電子設(shè)備中,線(xiàn)間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,可大體分為高頻耦合與低頻耦合。因耦合方式不同,其整改方法也是不同的,下邊分別討論:
(1)低頻耦合是指導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度等于或小于1/16波長(zhǎng)的情況,低頻耦合又可分為電場(chǎng)和磁場(chǎng)耦合。
電場(chǎng)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減小耦合量,可采用如下的方法:
a、增大電路間距是減小分布電容的有效的方法。
b、追加高導(dǎo)電性屏蔽罩,并使屏蔽罩單點(diǎn)接地能有效的抑制低頻電場(chǎng)干擾。
c、追加濾波器可減小兩電路間的耦合量。
d、降低輸入阻抗,例如CMOS電路的輸入阻抗很高,對(duì)電場(chǎng)干擾極其敏感,可在允許范圍內(nèi)在輸入端并接一個(gè)電容或阻值較低的電阻。
磁場(chǎng)耦合的物理模型是電感耦合,其耦合主要是通過(guò)線(xiàn)間的分布互感來(lái)耦合的,因此整改的主要方法是破壞或減小其耦合量,大體可采用如下的方法:
a 追加濾波器,在追加濾波器時(shí)要注意濾波器的輸入輸出阻抗及其頻率響應(yīng)。
b 減小敏感回路與源回路的環(huán)路面積,即盡量使信號(hào)線(xiàn)或載流線(xiàn)與其回線(xiàn)靠近或扭絞在一體。
c 增大兩電路間距,以便減小線(xiàn)間互感來(lái)減低耦合量。
d 若有可能,盡量使敏感回路與源回路平面正交或接近正交來(lái)降低兩電路的耦合量。
e 用高導(dǎo)磁材料來(lái)包扎敏感線(xiàn),可有效的解決磁場(chǎng)干擾問(wèn)題,值得注意的是要構(gòu)成閉和磁路,努力減小磁路的磁阻將會(huì)更加有效。
(2)高頻耦合是指長(zhǎng)于1/4波長(zhǎng)的走線(xiàn)由于電路中出現(xiàn)電壓和電流的駐波,會(huì)使耦合量增強(qiáng),可采用如下的方法加以解決:
a、盡量縮短接地線(xiàn),與外殼接地盡量采用面接觸的方式。
b、重新整理濾波器的輸入輸出線(xiàn),防止輸入輸出線(xiàn)間耦合,確保濾波器的濾波效果不變差。
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,防止其天線(xiàn)效應(yīng)。
電磁兼容整改的對(duì)策器件
磁環(huán)/磁珠
由鎳鋅鐵氧體或錳鋅鐵氧體材料制成,在不同的頻率下有不同的阻抗特性,低頻時(shí)阻抗很小,高頻時(shí)阻抗急劇升高,對(duì)于高頻噪聲有很好的抑制作用。
廣泛應(yīng)用于抑制電源線(xiàn)或者信號(hào)線(xiàn)上的高頻干擾、尖峰干擾和差模噪聲。
磁環(huán)在使用時(shí),單線(xiàn)繞制、雙線(xiàn)對(duì)稱(chēng)繞制分別可以抑制差模和共模干擾,也可將多芯線(xiàn)纜直接穿過(guò),達(dá)到抑制傳導(dǎo)干擾的作用。安裝時(shí)應(yīng)盡量靠近干擾源,即緊靠線(xiàn)纜進(jìn)出口,磁環(huán)內(nèi)徑一定要緊包電纜,避免漏磁。
磁珠分為單線(xiàn)磁珠和多孔磁珠兩大系列,廣泛應(yīng)用于PCB板級(jí)信號(hào)線(xiàn)的傳導(dǎo)干擾抑制,其中單線(xiàn)磁珠一般用于差模抑制,雙線(xiàn)多孔磁珠一般用于共模抑制。
磁環(huán)和磁珠的主要性能指標(biāo)是磁導(dǎo)率μ和飽和磁通密度Bs,選用時(shí)應(yīng)關(guān)注適用的頻率、阻抗、電流等參數(shù)。