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淺談電子設備的電磁兼容性設計
作者:  日期:2017-12-08  瀏覽次數:1520次  來源:
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       一、電磁兼容性分析
       電磁兼容性是指器件、設備或系統在所處電磁環境中良好運行,并且不對其所在環境產生任何難以承受的電磁騷擾的能力。電磁兼容涵蓋了電磁干擾和電磁敏感度。為實現系統內設備互不干擾、兼容運行,即要控制騷擾源的電磁發射,又要提高受騷擾對象的抗擾度。
       二、電磁干擾方式分析
       自然因素和人為因素是電磁干擾的兩種方式。按來源我們也可以把其分為內部干擾和外部干擾。內部干擾即指電子設備內部的各電子器件間的干擾。例如漏電造成的干擾、導線間互感造成的干擾,元件發熱造成對其它元件的干擾,元件產生的磁場造成的干擾等各方面,外部干擾主要除了電子產品本身以外的干擾因素。如外部電磁場干擾、外部電磁波干擾、外部高電壓干擾、外部濕度、溫度、酸堿度干擾、電壓不穩造成的干擾等。
       三、電磁兼容性設計
       電磁干擾有三大因素,具體是指感受器、干擾源(信號發生器如靜電槍、浪涌測試儀等設備)與耦合途徑。當此三個因素都滿足條件時就不會產生電磁干擾。
       基于此,電子產品在設計時就需要考慮到兩方面問題,一是電子產品本身不受內、外部因素干擾,另外是電子產品本身不要對其它產品產生干擾?;謖飭椒矯嫻目悸竊諫杓剖敝饕尤笠蛩乜悸?。電磁兼容性設計內容包括:限制干擾源的電磁發射、控制電磁干擾的傳遞及增強敏感設備的抗干擾能力。
       1、PCB設計
       電磁兼容性設計的首要任務就是PCB設計。PCB設計的好壞將直接決定了電子產品電磁兼容性能。合理的PCB設計,可以使電子產品降低電磁干擾并減輕電磁干擾帶來的影響。電子設備PCB的電磁兼容設計,關鍵在于模擬和邏輯有源器件固有的電磁敏感特性,由于方波信號具有高階諧波成分,因此在數字電路設計時,應在滿足產品設計要求的情況下,盡量選擇低的邊沿變化速度。除元器件選擇外,還要綜合運用去耦電容、鐵氧體端接、線路排布、地和電源設計等有效有段,增強去耦效果,優化抗擾性能。
       2、屏蔽設計
       屏蔽設計就是利用介質將電磁減小或阻止的設計,介質通常是帶有吸收功能的金屬,能夠實現阻擋功能。按介質分類,可將屏蔽介質分為電屏蔽與磁屏蔽。設計當中還需要考慮縫隙問題。研究發現,當縫隙的最大線形尺寸等于干擾源半波長的整數倍時,縫隙的電磁泄露最大。
       3、接地技術
       接地設計是通過接地的方式來減少電磁干擾的重要手段,也是常規手段。在設計當中要考慮接地點、接地方式等。在電磁兼容性設計中可以考慮以下方法:減少接地點之間電位差、管形接地線、保證接地線的電氣連接可靠性、接地方式的選擇。
       4、濾波技術
       濾波技術主要是通過電磁干擾濾波器來抑制干擾,它是提高電磁兼容性的主要手段,濾波器的應用可以使電磁干擾信號強度減弱、電平降低。但是在設計當中對于濾波器的安裝位置、安裝方法要有很好的把握。
       5、合理布局

       合理布局是設計師應具備的基本能力,就是整個電子產品其內部的各電子器件以及走線科學合理、不會造成相互干擾、導線間互感等情況的發生,從而使電磁干擾降到最低。

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