工程師EMC應用設計秘籍

工程師在進(jìn)行電子設計方案過(guò)程中越來(lái)越不能忽視EMC/EMI規范化設計了，它需要工程師在設計之初就進(jìn)行嚴格把關(guān)!在產(chǎn)品結構方案設計階段，主要針對產(chǎn)品需要滿(mǎn)足EMC法規標準，對產(chǎn)品采用什么屏蔽設計方案、選擇什么屏蔽材料，以及材料的厚度提出設計方案，另外對屏蔽體之間的搭接設計，縫隙設計考慮，同時(shí)重點(diǎn)考慮接口連接器與結構件的配合。規律一、EMC費效比關(guān)系規律： EMC問(wèn)題越早考慮、越早解決，費用越小、效果越好。

在新產(chǎn)品研發(fā)階段就進(jìn)行EMC設計，比等到產(chǎn)品EMC測試不合格才進(jìn)行改進(jìn)，費用可以大大節省，效率可以大大提高;反之，效率就會(huì )大大降低，費用就會(huì )大大增加。

經(jīng)驗告訴我們，在功能設計的同時(shí)進(jìn)行EMC設計，到樣板、樣機完成則通過(guò)EMC測試，是最省時(shí)間和最有經(jīng)濟效益的。相反，產(chǎn)品研發(fā)階段不考慮EMC，投產(chǎn)以后發(fā)現EMC不合格才進(jìn)行改進(jìn)，非但技術(shù)上帶來(lái)很大難度、而且返工必然帶來(lái)費用和時(shí)間的大大浪費，甚至由于涉及到結構設計、PCB設計的缺陷，無(wú)法實(shí)施改進(jìn)措施，導致產(chǎn)品不能上市。

規律二、高頻電流環(huán)路面積S越大, EMI輻射越嚴重。

高頻信號電流流經(jīng)電感最小路徑。當頻率較高時(shí)，一般走線(xiàn)電抗大于電阻，連線(xiàn)對高頻信號就是電感，串聯(lián)電感引起輻射。電磁輻射大多是EUT被測設備上的高頻電流環(huán)路產(chǎn)生的，最?lèi)毫拥那闆r就是開(kāi)路之天線(xiàn)形式。對應處理方法就是減少、減短連線(xiàn)，減小高頻電流回路面積，盡量消除任何非正常工作需要的天線(xiàn)，如不連續的布線(xiàn)或有天線(xiàn)效應之元器件過(guò)長(cháng)的插腳。

減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要任務(wù)之一，就是想方設法減小高頻電流環(huán)路面積S。

規律三、環(huán)路電流頻率f越高，引起的EMI輻射越嚴重，電磁輻射場(chǎng)強隨電流頻率f的平方成正比增大。減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要途徑之二，就是想方設法減小騷擾源高頻電流頻率f，即減小騷擾電磁波的頻率f。

二、電磁兼容(EMC)元器件的正確選型和應用技巧

我們通過(guò)一些圖片，直觀(guān)的系統的回顧電磁兼容的含義、電磁干擾的三要素以及抑制電磁干擾的原理。再根據EMC設計原理和元器件不同的結構特點(diǎn)，主要講解不同元器件在EMC設計中的選擇及應用技巧，對EMC設計具有指導作用。

電磁兼容的定義

電磁干擾的三要素

抑制電磁干擾的原理

EMC主要解決方法 預防比屏蔽更加有效

電磁兼容性元器件是解決電磁干擾發(fā)射和電磁敏感度問(wèn)題的關(guān)鍵，正確選擇和使用這些元器件是做好電磁兼容性設計的前提。因此，我們必須深入掌握這些元器件，這樣才有可能設計出符合標準要求、性能價(jià)格比最優(yōu)的電子、電氣產(chǎn)品。而每一種電子元件都有它各自的特性，因此，要求在設計時(shí)仔細考慮。接下來(lái)我們將討論一些常見(jiàn)的用來(lái)減少或抑制電磁兼容性的電子元件和電路設計技術(shù)。

元件組

有兩種基本的電子元件組：有引腳的和無(wú)引腳的元件。有引腳線(xiàn)元件有寄生效果，尤其在高頻時(shí)。該引腳形成了一個(gè)小電感，大約是1nH/mm/引腳。引腳的末端也能產(chǎn)生一個(gè)小電容性的效應，大約有4pF。因此，引腳的長(cháng)度應盡可能的短。與有引腳的元件相比，無(wú)引腳且表面貼裝的元件的寄生效果要小一些。其典型值為：0.5nH的寄生電感和約0.3pF的終端電容。

從電磁兼容性的觀(guān)點(diǎn)看，表面貼裝元件效果最好，其次是放射狀引腳元件，最后是軸向平行引腳的元件。

一、EMC元件之電容

在EMC設計中，電容是應用最廣泛的元件之一，主要用于構成各種低通濾波器或用作去耦電容和旁路電容。大量實(shí)踐表明：在EMC設計中，恰當選擇與使用電容，不僅可解決許多EMI問(wèn)題，而且能充分體現效果良好、價(jià)格低廉、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。若電容的選擇或使用不當，則可能根本達不到預期的目的，甚至會(huì )加劇 EMI程度。