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PCB电路进行电磁兼容和电磁干扰设计-PCB板培训

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发表于 2019-12-30 19:28:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指电气和电子体系、设备和设备在设定的电磁环境中,在规则的安全边界内以规划的等级或功用运行,而不会由于电磁搅扰引起损坏或不行承遭到功用恶化的才干。这儿所说的电磁环境是指存在于给定场所的一切电磁现象的总和。这表明电磁兼容性一方面指电子产品应具有按捺外部电磁搅扰的才干;另一方面,该电子产品所发作的电磁搅扰应低于极限,不得影响同一电磁环境中其他电子设备的正常作业。
跟着电子设备的灵敏度越来越高,并且承受微弱信号的才干越来越强,电子产品频带也越来越宽,尺度越来越小,并且要求电子设备抗搅扰才干越来越强。一些电器、电子设备作业时所发作的电磁波,简略对周围的其他电气、电子设备构成电磁搅扰,引发毛病或许影响信号的传输。别的,过度的电磁搅扰会构成电磁污染,损害人们的身体健康,破坏生态环境。
一般以为电磁搅扰的传输有两种办法:一种是传导办法;另一种是辐射办法。在实践工程中,两个设备之间发作搅扰一般包含着许多种途径的耦合。正因为多种途径的耦合一起存在,重复穿插,共同发作搅扰,才使得电磁搅扰变得难以操控。
(1)射频搅扰。由于现有的无线电发射机的激增,射频搅扰给电子体系形成了很大的要挟。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十分遍及。形成有害的搅扰并不需要很大的发作功率。典型的毛病出现在射频场强为1~10V/m的范围内。在欧洲、北美和许多亚洲国家,避免射频搅扰损坏其他设备现已成为对一切产品在法律上的强制性规则。
(3)电力搅扰。跟着越来越多的电子设备接入电力主干网,体系会出现一些潜在地搅扰。这些搅扰包括电力线搅扰、电快速瞬变、电涌、电压改变、闪电瞬变和电力线谐波等。关于高频开关电源来说,这些搅扰变得很明显。
别的,一个在低频能够正常作业的电子产品,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。
3.规划的EMC考虑
射频(RF)能量是由印制电路板(PCB)内的开关电流发作的,这些电流是数字元件发作的副产品。在一个电源分配体系中每一个逻辑状况的改动都会发作一个瞬间的电涌,大多数情况下,这些逻辑状况的改动不会发作足够的接地噪声电压形成任何功用性的影响,但当一个元件的边缘速率(上升时间和下降时间)变得相当快的时分便会发作足够的射频能量影响其他的电子元件的正常作业。
不恰当的做法一般会在PCB上引起超出标准的EMI。结合高频信号的特性,与PCB级的EMI相关的首要包括以下几个方面:
(2)PCB规划不佳,完结质量不高,电缆与接头的接地不良。
包括时钟和周期信号走线设定不妥CB的分层摆放及信号布线层设置不妥;关于带有高频RF能量散布成分的挑选不妥;共模与差模滤波考虑缺乏;接地环路引起RF和地弹;旁路和去耦缺乏等等。
3.2 电磁兼容的屏蔽规划
EMI屏蔽可使产品简略且有用的符合EMC的标准,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。设计时能够选用单层实心屏蔽资料、多层实心屏蔽资料、两层屏蔽或许两层以上屏蔽等新型资料进行EMI屏蔽。关于低频的电磁搅扰需要用厚的屏蔽层,最合适的是运用磁导率高的资料或磁性资料,如镍铜合金等,以取得最大的电磁吸收损耗,而关于高频电磁波可运用金属屏蔽资料。
3.3 电磁兼容的合理PCB规划
一般以为假如数字逻辑电路的频率到达或许超越45MHZ~50MHZ,并且作业在这个频率之上的电路现已占到了整个电子体系必定的份量(比如说1/3),就称为高速电路。实践上,信号边缘的谐波频率比信号自身的频率高,是信号快速改变的上升沿与下降沿(或称信号的跳变)引发了信号传输的非预期成果。要完成符合EMC标准的高频PCB规划,一般需要选用以下技能:包括旁路与去耦、接地操控、传输线操控、走线终端匹配等。
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。
当挑选旁路和去耦电容时,可经过逻辑系列和所运用的时钟速度来计算所需电容器的自谐振频率,依据频率以及电路中的容抗来挑选电容值。在挑选封装尺度是尽量挑选更低引线电感的电容,这一般体现为SMT(Surface Mount Technology)电容器,而不挑选通孔式电容器(如DIP封装的电容器)。别的在产品规划中,也常常选用并联去耦电容来供给更大的作业频带,减少接地不平衡。在并联电容体系中,当高于自谐振频率时,大电容体现感性阻抗并随频率增大而添加;而小电容则体现为容性阻抗并随频率添加而减少,并且此刻整个电容电路的阻抗比单独一个电容时的阻抗要小。





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学习了,谢谢分享、、、
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路过,支持一下啦
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谢谢楼主,共同发展!
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Altium designer培训技术好!
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