工业及消费电子产品&设备:EMC基础理论(重要)【亚博APP】

本文摘要:EMC在电子产品/设备早已沦为可靠性的最重要组成部分;将更加被推崇!尤其对于我们的工业&消费类产品拒绝符合其适当的证书和出口拒绝,对应的国家政策也在不断完善;同时国际贸易的深化发展;EMC技术沦为电子产品/设备无以过的硬性指标!随着电子产品/设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源并且也更加高端化;因此对电源环境的拒绝就更加低;EMC将是更加最重要!以下我分几个部分展开一下基础理论分析!1.电磁侵扰的耦合机理A.基本概念电磁侵扰传播或耦合,一般来说分成两大类:即传导侵扰传播和电磁辐射侵扰传播。

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EMC在电子产品/设备早已沦为可靠性的最重要组成部分;将更加被推崇!尤其对于我们的工业&消费类产品拒绝符合其适当的证书和出口拒绝,对应的国家政策也在不断完善;同时国际贸易的深化发展;EMC技术沦为电子产品/设备无以过的硬性指标!随着电子产品/设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源并且也更加高端化;因此对电源环境的拒绝就更加低;EMC将是更加最重要!以下我分几个部分展开一下基础理论分析!1.电磁侵扰的耦合机理A.基本概念电磁侵扰传播或耦合,一般来说分成两大类:即传导侵扰传播和电磁辐射侵扰传播。B.电磁侵扰的常用单位侵扰的单位标准化分贝来回应,分贝的完整定义为两个功率的比:一般来说用dBm回应功率的单位,dBm即是功率相对于1mW的值:我们可以通过以下的推论由此可知电压由分贝回应为(留意有一个前提条件为R1=R2):一般来说用dBuV回应电压的大小,dBuV即是电压相对于1uV的值。对于电磁辐射侵扰一般来说用电磁场的大小来度量,其单位是uV/m。

一般来说用的单是dBuV/m。C.传导阻碍1.共计电阻耦合由两个电路经公共电阻耦合而产生,阻碍量是电流i,或变化的电流di/dt。当两个电路的地电流流到一个公共电阻时,就再次发生了公共电阻耦合。我们在放大器中,级与级之间的一种耦合方式是“阻容”耦合方式,这就是一种利用公共电阻展开信号耦合的应用于。

在这里,上一级的输入与下一级的输出共用一个电阻。由于地线就是信号的转往线,因此当两个电路共用一段地线时,彼此也不会相互影响。

一个电路的地电位不会受到另一个电路工作状态的影响,即一个电路的地电位不受另一个电路的地电流的调制,另一个电路的信号就耦合到了前一个电路。对于两个共用电源的电路也不存在这个问题。解决问题的办法是对每个电路分别供电,单点相连或减少弃耦电路。

2.容性耦合在干扰源与阻碍的平面之间(或者互相平行的邻近的PCB走线)不存在着分布电容而产生,阻碍量是变化的电场,即变化的电压du/dt。3.感性耦合在干扰源与阻碍平面之间不存在着互感而产生,阻碍量是变化的磁场,即变化的电流di/dt。当信号沿传输线传播时,信号路径与回到路径之间将产生电场,环绕在信号路径和回到路径周围也有磁场。

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如图所示横截面上的电力线和磁力线;可见,这些场并某种程度局限于微带线的正下方,而是不会伸延到周围的空间。这些伸延过来的场称作边缘场。

边缘场根据电磁场基本理论,变化的电场产生感应电流,变化的磁场产生感应器电压。那么,当一个网络(静态网络)的布线转入另一网络(动态网络)的边缘场时,一旦动态网络上的信号电压和电流发生变化,将不会引发边缘场的变化,边缘场的变化又将在静态网络上感应器出有噪声电压或电流,这就是串扰产生的物理根源。这种两个网络之间通过场相互作用被称作耦合,耦合又可以分成容性耦合和感性耦合,我们把耦合电容和耦合电感分别称作互容和互感。

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互容和互感都对串扰有贡献,但要区别对待。当回到路径是很长的均匀分布平面时,如PCB上的布线,容性耦合和感性耦合大体相当。因此,要准确预测耦合传输线的串扰,两种因素都必需考虑到。如果回到路径不是很长的均匀分布平面,比如引线,虽然容性耦合和感性耦合也都不存在,但串扰主要来自于互感。

这时,如果动态网络上有一个较慢变化的电流,如下降、上升沿,将不会在静态网络上引发不可忽视的噪声。4.共计电阻耦合阻碍诱导方法1)让两个电流电路或系统彼此牵涉到。信号互相独立国家,防止电路的相连,以防止构成电路性耦合。2)容许耦合电阻,使耦合电阻愈多较低愈多,当耦合电阻渐趋零时,称作电路去耦。

为使耦合电阻小,必需使导线电阻和导线电感都尽量小。3)电路去耦:即各个有所不同的电流电路之间仅有在唯一的一点作电的相连,在这一点就不有可能流到电路性阻碍电流,于是超过电流电路间电路去耦的目的。4)隔绝:电平相差悬殊的涉及系统(比如信号传输设备和大功率电气设备之间),经常使用隔绝技术。5.容性耦合阻碍诱导方法为了诱导电容性阻碍可以采行以下措施:1)干扰源系统的电气参数应使电压变化幅度和变化率尽量地小;2)被阻碍系统不应尽量设计成低压;3)两个系统的耦合部分的布置应使耦合电容尽可能小。

例如电线、电缆系统,则不应使其间距尽可能大,导线较短,防止平行回头线;4)可对干扰源的阻碍对象展开电气屏蔽,屏蔽的目的在于截断干扰源的导体表面和阻碍对象的导体表面之间的电力线通路,使耦合电容显得大于;6.感性耦合阻碍诱导方法1)干扰源系统的电气参数应使电流变化的幅度和速率尽可能小;被阻碍系统应当具备低电阻;2)增加两个系统的互感,为此让导线尽可能较短,间距尽可能大,防止平行回头线,使用双线结构时应增大电流电路所围住的面积;3)对于干扰源或阻碍对象设置磁屏蔽,以诱导阻碍磁场。4)使用均衡措施,使阻碍磁场以及耦合的干扰信号大部分互相抵销。

如使被阻碍的导线的环在阻碍场中的摆放方式正处于切割成磁力线大于(的环方向与磁力线平行),则耦合的干扰信号大于;另外如将干扰源导线均衡绞合,可将阻碍电流产生的磁场互相抵销。7.电磁辐射阻碍A.近场和远场阻碍通过空间传输实质上是干扰源的电磁能量以场的形式向四周空间传播。场可分成近场和远场。

将近场又称感应场,远场又称辐射场。判断将近场远场的准则是以离场源的距离r也定的。

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