電磁兼容EMC設(shè)計(jì)方案及測試技巧

電磁兼容EMC設(shè)計(jì)及測試技巧轉(zhuǎn)載自：單片機(jī)工具之家設(shè)計(jì)開頭，融入電磁兼容設(shè)計(jì)，使電子設(shè)備更牢靠的工作?！矝_擊〕抗擾度、振鈴波浪涌抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、電壓暫降、度、脈沖磁場抗擾度、傳導(dǎo)騷擾、輻射騷擾、射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度等相關(guān)設(shè)計(jì)。電磁干擾的主要形式電磁干擾主要是通過傳導(dǎo)和輻射方式進(jìn)入系統(tǒng)，影響系統(tǒng)工作，其他的方式還有共阻抗耦合和感應(yīng)耦合。傳導(dǎo)：傳導(dǎo)耦合即通過導(dǎo)電媒質(zhì)將一個電網(wǎng)絡(luò)上的騷擾耦合到另一個電網(wǎng)絡(luò)上,屬頻率較低的局部(低于30MHz)。在我們的產(chǎn)品中傳導(dǎo)耦合的途徑通常包括電源線、信號線、互連線、接地導(dǎo)體等。輻射：通過空間將一個電網(wǎng)絡(luò)上的騷擾耦合到另一個電網(wǎng)絡(luò)上，屬頻率較高的局部(30MHz)。輻射的途徑通過空間傳遞，在我們電路中引入和產(chǎn)生的輻射干擾主要是各種導(dǎo)線形成的天線效應(yīng)。騷擾電流，多以這種方式引入到敏感電路。和磁感應(yīng)兩種。對這幾種途徑產(chǎn)生的干擾我們應(yīng)承受的相應(yīng)對策：傳導(dǎo)實(shí)行濾波〔IC的片頭電容就是〕，輻射干擾承受削減天線效應(yīng)〔如信號貼近地線走〕、屏蔽和接地等措施，就能夠大大提高產(chǎn)品的抵抗電磁干擾的力量，也可以有效的降低對外界的電磁干擾。電磁兼容設(shè)計(jì)計(jì)，才不致于返工，避開重復(fù)研發(fā)，可以縮短整個產(chǎn)品的上市時間，提高企業(yè)的效益。一個工程從研發(fā)到投向市場需要經(jīng)過需求分析、工程立項(xiàng)、工程概要設(shè)計(jì)、工程具體設(shè)計(jì)、樣品試制、功能測試、電磁兼容測試、工程投產(chǎn)、投向市場等幾個階段。評審。計(jì)，將工程分解成多個功能模塊，運(yùn)用WBS分解構(gòu)造對工程進(jìn)展功能分解細(xì)化，依據(jù)工作量安排時間，對雷電、靜電、群脈沖等干擾實(shí)行防護(hù)措施。原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、PCB選購及焊接、軟件編寫、功能調(diào)試等過程，原理圖設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到電磁兼容對接口局部設(shè)計(jì)大電流泄放回路，設(shè)置防雷器件，做到第三級的防雷。一、元器件選型IC和模塊電路等器件，無問題做一些介紹。EMC選型EMCEMC特性好，在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)延時大〔通常所說的速度慢〕EMC性能好于插裝器件。無源器件選型特性和分布參數(shù)。的影響，依據(jù)設(shè)計(jì)原理，選用各種溫度特性的器件。二、印制板設(shè)計(jì)DC-DC隔離，信號承受光電隔〔如時鐘電路、通訊電路等〕和簡潔被干擾的局部〔如模擬〕，對這兩種類型的電路分別實(shí)行措施。對于干擾元件實(shí)行抑制措施，對敏感元件實(shí)行隔離和保護(hù)措施，并且將它們在空間和電氣上拉開距離。在板級設(shè)計(jì)時，還要留意元器件放置要遠(yuǎn)離印制板邊沿，這對防護(hù)空氣放電是有利的。采樣電路設(shè)計(jì)。的干擾源與敏感信號，以便進(jìn)展特別處理。印制板布線時，需要留意以下幾個方面：1、保持環(huán)路面積最小，例如電源與地之間形成的環(huán)路，減小環(huán)路面積，將減小電磁干擾在此回路上的感與地之間增加高頻濾波電容。2、使導(dǎo)線長度盡可能的縮短，減小了印制板的面積，降低導(dǎo)線上的干擾。3、承受完整的地平面設(shè)計(jì)，承受多層板設(shè)計(jì)，鋪設(shè)地層，便于干擾信號泄放。4、使電子元件遠(yuǎn)離可能會發(fā)生放電的平面如機(jī)箱面板、把手、螺釘?shù)?，保持機(jī)殼與地良好接觸，為干擾供給良好的泄放通道。對敏感信號包地處理，降低干擾。5、盡量承受貼片元器件，貼片器件比直插器件的電磁兼容性能要好得多。6PCB與外界連接處進(jìn)展一點(diǎn)接地。7、高速規(guī)律電路應(yīng)靠近連接器邊緣，低速規(guī)律電路和存儲器則應(yīng)布置在遠(yuǎn)離連接器處，中速規(guī)律電路則布置在高速規(guī)律電路和低速規(guī)律電路之間。8、電路板上的印制線寬度不要突變，拐角應(yīng)承受圓弧形，不要直角或尖角。9、時鐘線、信號線也盡可能靠近地線，并且走線不要過長，以減小回路的環(huán)面積。三、系統(tǒng)布線設(shè)計(jì)留意以下幾個方面：1、機(jī)柜選用電磁屏蔽柜，具有良好的屏蔽性能，很好地對系統(tǒng)進(jìn)展屏蔽，降低外界電磁干擾對系統(tǒng)的影響。2360度接地。3、對系統(tǒng)外部信號線選用屏蔽線，屏蔽層機(jī)柜入口處良好接地。4、設(shè)備外殼就近接機(jī)柜，避開穿插。5ups，保證系統(tǒng)供給純潔電源。6、嚴(yán)格將電源線和信號線分開，設(shè)備外殼的各個面之間和各個板子面板之間要良好接觸，接觸電阻要小0.4歐，越小越好，保證設(shè)備外殼良好接大地，這樣在有靜電釋放時，不會影響到系統(tǒng)的正常工作。四、系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)50%EMC問題。系統(tǒng)基準(zhǔn)地與大地相連，可抑制電磁騷擾。外殼金屬件直接接大地，還可以供給靜電電荷的泄漏通路，防止靜電積存。1、地線的概念安全接地包括保護(hù)接地和防雷接地。參考接地為產(chǎn)品穩(wěn)定牢靠工作供給參考電平，為電源和信號供給基準(zhǔn)電位。措施。參考地主要是信號地和電源地，是保證電路實(shí)現(xiàn)功能的根底。2、接地方式承受懸浮接地。f<1MHz時可以選擇單點(diǎn)接地，可分為并聯(lián)單點(diǎn)接地和多級電路串聯(lián)單點(diǎn)接地兩種。并聯(lián)單點(diǎn)接地：每個電路模塊都接到一個單點(diǎn)地上，每個單元在同一點(diǎn)與參考點(diǎn)相連。點(diǎn)連接到單點(diǎn)地。f>10MHz大的地阻抗。多點(diǎn)接地為就近接地，每條地線可以很短，供給較低接地阻抗。1MHz~10MHz可依據(jù)實(shí)際需要選用哪種接地方法。多點(diǎn)接地。3/201/10工作波長的間隔接地。系統(tǒng)做到良好接地，才能有效的抑制電磁干擾，一個大的系統(tǒng)機(jī)柜首先要保證每個面接觸良好，接觸緊統(tǒng)的正常運(yùn)行。電磁兼容測試涌、射頻場傳導(dǎo)等1、靜電抗擾度檢測在安全性要求較好的場合這是不允許的。CPU工作特別，程序死機(jī)或重啟。電荷進(jìn)展良好的泄放，不會影響系統(tǒng)的正常工作。2、電快速瞬變脈沖群抗擾度檢測“疏導(dǎo)”“堵”，“疏導(dǎo)”就是供給泄放回路，是干擾在進(jìn)入系統(tǒng)之前，泄放至大地，良好的屏蔽層接地，可以泄放大局部動干擾，“堵”是使群脈沖濾除在設(shè)備之外，增加磁環(huán)，效果明顯，封閉磁環(huán)的效果好訊線兩端增加磁環(huán)，可以對群脈沖干擾進(jìn)展防護(hù)。3、雷擊浪涌檢測雷擊浪涌主要包含兩個方面，一個是電源防雷，一個是信號防雷。電源防雷主要是針對系統(tǒng)級而言的，系統(tǒng)級設(shè)計(jì)要依據(jù)三級防雷設(shè)計(jì)，總電源進(jìn)入端設(shè)置電源防雷〔如OBO公司的V20-C/3-PH385〕，可以對系統(tǒng)的電源進(jìn)展一級防護(hù)，電源經(jīng)過電源防雷后，進(jìn)入隔離變壓UPS，UPS可以濾除一局部干擾信號，這樣電源再進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)備，電源是一種純潔的電源，可以使系統(tǒng)更好、更牢靠的工作。TVSTVS、氣體放電管泄放，對后級電路起到保護(hù)常發(fā)出指令，正常工作。另一方面就是設(shè)計(jì)較寬的信號范圍，信號正常波動時，系統(tǒng)正常工作。4、射頻場感應(yīng)傳導(dǎo)的抗擾度檢驅(qū)開工作特別，采集不到需要的信號，無法驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備射頻試驗(yàn)是0.15k～80M頻率范圍內(nèi)對信號線、電源進(jìn)展干擾，3級強(qiáng)度是10V/m。射感防護(hù)的原則是將電源、信號線的