電磁兼容(EMC)元器件的正確選型和應用技巧

　　EMC設計中的濾波器通常指由L，C構成的低通濾波器。不同結構的濾波器的主要區別之一，是其中的電容與電感的聯(lián)接方式不同。濾波器的有效性不僅與其結構有關(guān)，而且還與聯(lián)結的網(wǎng)絡(luò )的阻抗有關(guān)。如單個(gè)電容的濾波器在高阻抗電路中效果很好，而在低阻抗電路中效果很差。

　　濾波器分類(lèi)(基于功能)

　　濾波器分類(lèi)(基于結構)

　　濾波器選型

　　四、EMC元件之磁珠

　　磁珠由氧磁體組成，電感由磁心和線(xiàn)圈組成，磁珠把交流信號轉化為熱能，電感把交流存儲起來(lái)，緩慢的釋放出去。

　　磁珠工作原理

　　磁珠選型

　　磁珠的電路符號就是電感但是型號上可以看出使用的是磁珠在電路功能上，磁珠和電感是原理相同的，只是頻率特性不同罷了。

　　電感是儲能元件，而磁珠是能量轉換(消耗)器件。電感多用于電源濾波回路，側重于抑止傳導性干擾;磁珠多用于信號回路，主要用于EMI方面。磁珠用來(lái)吸收超高頻信號，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲器電路(DDR，SDRAM，RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠，而電感是一種儲能元件，用在LC振蕩電路、中低頻的濾波電路等，其應用頻率范圍很少超過(guò)50MHz。

　　五、EMC元件之二極管

　　二極管是最簡(jiǎn)單的半導體器件。由于其獨特的特性，某些二極管有助于解決并防止與EMC相關(guān)的一些問(wèn)題。

　　六、模擬與邏輯有源器件的選用

　　電磁干擾發(fā)射和電磁敏感度的關(guān)鍵是模擬與邏輯有源器件的選用。必須注意有源器件固有的敏感特性和電磁發(fā)射特性。

　　有源器件可分為調諧器件和基本頻帶器件。調諧器件起帶通元件作用，其頻率特性包括：中心頻率、帶寬、選擇性和帶外亂真響應;基本領(lǐng)帶器件起低通元件作用，其頻率特性包括：截止頻率、通帶特性、帶外抑制特性和亂真響應。此外還有輸入阻抗特性和輸入端的平衡不平衡特性等。

　　模擬器件的敏感度特性取決于靈敏度和帶寬，而靈敏度以器件的固有噪聲為基礎。

　　邏輯器件的敏感度特性取決于直流噪聲容限和噪聲抗擾度。

　　有源器件有兩種電磁發(fā)射源：傳導干擾通過(guò)電源線(xiàn)、接地線(xiàn)和互連線(xiàn)進(jìn)行傳輸，并隨頻率增加而增加;輻射干擾通過(guò)器件本身或通過(guò)互連線(xiàn)進(jìn)行輻射，并隨頻率的平方而增加。瞬態(tài)地電流是傳導干擾和輻射干擾的初始源，減少瞬態(tài)地電流必須減小接地阻抗和使用去耦電容。

　　邏輯器件的翻轉時(shí)間越短，所占頻譜越寬。為此，應當在保證實(shí)現功能的前提下，盡可能增加信號的上升/下降時(shí)間。

　　數字電路是一種最常見(jiàn)的寬帶干擾源，其電磁發(fā)射可分為差模和共模兩種形式。

　　為了減少發(fā)射，應盡可能降低頻率和信號電平;為了控制差模輻射，必須將印制電路板上的信號線(xiàn)、電源線(xiàn)和它們的回線(xiàn)緊靠在一起，減小回路面積;為了控制共模輻射，可以使用柵網(wǎng)地線(xiàn)或接地平面，也可使用共模扼流圈。同時(shí)，選擇“干凈地”作為接地點(diǎn)也是十分重要的。

　　表面安裝技術(shù)(SMT)是70年代末發(fā)展起來(lái)的新型電子裝聯(lián)技術(shù)，內容包括表面安裝器件(SMD)、表面安裝元件(SMC)、表面安裝印制電路板(SMB)以及表面安裝設備、在線(xiàn)測試等。

　　電子整機應用SMT最多的是計算機，其次是通訊、軍用、消費類(lèi)電子產(chǎn)品。

　　90年代SMT發(fā)展了一種新型電路基板，可用來(lái)制作多芯片組件MCM。目前片式集成電路的輸入/輸出端口已增加到上百個(gè)，引腳的中心間距已減小到0.3毫米。目前表面安裝技術(shù)正在和微組裝技術(shù)互相交錯和滲透。由于SMD/SMC的超小型化，使基板焊區尺寸減小到I平方英寸以?xún)?，無(wú)論電磁發(fā)射還是電磁敏感度問(wèn)題，都可以得到很好的解決。

　　七、電磁屏蔽材料的選用

　　具有較高導電、導磁特性的材料可以用作屏蔽材料。常用的有鋼板、鋁板、鋁箔、銅板、銅箔等。也可以在塑料機箱上噴涂鎳漆或銅漆的方法實(shí)現屏蔽。

　　屏蔽機箱的屏蔽效能除了與所選屏蔽材料的導電率、導磁率和厚度有關(guān)外，在很大程度上還依賴(lài)于機箱的結構，即其導電連續性。任何實(shí)用的屏蔽機箱上都有縫隙，這些縫隙是由于屏蔽板之間臨時(shí)性搭接所造成的。由于縫隙的導電不連續性，在縫隙處會(huì )產(chǎn)生電磁泄漏。因此，對于永久性搭接，可以使用焊接的方法消除縫隙。如果使用鉚接或螺釘連接，間距必須足夠小。對于非永久性搭接，采用電磁密封襯墊等屏蔽材料則是十分有效的手段。

　　1.電磁密封襯墊

　　電磁密封襯墊是一中彈性好、導電性高的材料。將這種材料填充在縫隙處，能保持導電連續性，是解決縫隙電磁泄漏的好方法。在選用電磁密封襯墊時(shí)，需要熟悉以下特性參數：

　　轉移阻抗設襯墊和兩側屏蔽板的接合面上流過(guò)電流I，而兩側屏蔽板之間的電壓為V，則轉移阻抗定義為Zr=V/I。轉移阻抗越低，則兩側屏蔽板之間的電磁泄漏越小，加襯墊后該縫隙的屏蔽效能越高。

　　硬度襯墊的硬度應當適中，硬度太低，易造成接觸不良，屏蔽效能較低;硬度太高，需要較大的壓力，給結構設計造成困難。

　　壓縮永久形變襯墊只有在外力作用下發(fā)生一定的形變時(shí)，才有屏蔽作用。當外力去掉后，襯墊不會(huì )完全恢復到原來(lái)的形狀，即發(fā)生了永久形變。當然，襯墊的壓縮永久形變越小越好。

　　襯墊厚度襯墊的厚度應能滿(mǎn)足接觸面不平整度的要求，利用其彈性，將縫隙填充滿(mǎn)，達到導電連續性的目的。