可穿戴智能手環(huán)的電磁兼容設計方案

　　可穿戴產(chǎn)品正在改變著(zhù)人們的生活，其中智能手環(huán)是可穿戴設備中最流行的產(chǎn)品，受到了白領(lǐng)消費者的廣泛熱捧。通過(guò)這款手環(huán)，用戶(hù)可以記錄日常生活中的鍛煉、睡眠、部分還有飲食等實(shí)時(shí)數據，并將這些數據與手機、平板、ipod touch同步，起到通過(guò)數據指導健康生活的作用。市面上銷(xiāo)售的手環(huán)產(chǎn)品也是種類(lèi)繁多，作為服務(wù)生活的便攜式產(chǎn)品，手環(huán)的質(zhì)量、穩定性、電磁兼容性能受到人們了極大的關(guān)注。

　　智能手環(huán)產(chǎn)品在日常使用過(guò)程中就經(jīng)常遇到以下電磁兼容干擾問(wèn)題，困擾著(zhù)人們對手環(huán)的使用：

　　1、手機等通訊設備不能很順利的與手環(huán)通過(guò)藍牙連接，進(jìn)行數據傳輸通信；

　　2、內部加速度傳感器在高頻電磁場(chǎng)環(huán)境下受到高頻電磁干擾，計步不準確；

　　3、智能手環(huán)內置電池，在電量不夠時(shí)需要充電，但充電接口由于對外裸露容易遭受靜電等干擾而損壞。

　　因此，作為智能手環(huán)的硬件設計人員，在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中必須要進(jìn)行電磁兼容設計。

　　智能手環(huán)電磁兼容濾波設計要點(diǎn)

　　產(chǎn)品對外充電端口需要進(jìn)行防護濾波設計，增強接口的防靜電能力，同時(shí)抑制干擾對后級電源的影響。建議增加的電路設計如下圖所示，其中電源端口TVS管為BV05C，磁珠選型為BLM0402-600；

　　由于運動(dòng)量的采集采用小、薄、低功耗的三軸分辨率加速器傳感器，該傳感器集成度高，極易受到干擾影響，在設計時(shí)需對模擬電源進(jìn)行濾波設計，針對模擬電源需要采取高頻磁珠和高頻電容濾波，最好采取PI型濾波方式；

　　磁珠=FBMA-11-100505-121A10T;FBMA-10-100505-600T

　　手環(huán)通常采用超低功耗處理器芯片，數據運算量非常小，通過(guò)藍牙芯片與移動(dòng)設備進(jìn)行通訊。藍牙芯片電路設計時(shí)，要防止其它高頻雜散的串擾，影響藍牙的通信，需要針對藍牙電源進(jìn)行濾波設計，采取高頻磁珠以及電容進(jìn)行高頻干擾濾波處理；建議濾波設計電路如下：磁珠=FBMA-10-100505-600

　　輸出電路需要一個(gè)π形電路（起到阻抗匹配的作用），需要根據實(shí)際情況在三個(gè)位置上增加電容或者電感，把阻抗調整到中心點(diǎn)，達到最大的功率輸出效果。

　　智能手環(huán)電磁兼容濾波PCB設計要點(diǎn)

　　智能手環(huán)體積較小，PCB上布局比較緊湊，但器件布局也需要滿(mǎn)足電磁兼容設計要求。設計時(shí)需要特別注意布局的順暢，電源變換芯片、CPU模塊、藍牙模塊、傳感器電路分開(kāi)布局，不能相互串擾，同時(shí)注意電源變換模塊、藍牙模塊與傳感器模塊盡量分開(kāi)保持一定距離。

　　PCB單板上，需要區分數字地區域、模擬地區域、射頻地區域，可以不分地設計或分地設計并通過(guò)0歐電阻進(jìn)行連接，同時(shí)對應的數字、模擬、射頻電路分別參考對應的地平面，減小相互耦合干擾。分地設計時(shí)特別注意不能有信號布線(xiàn)跨地分割，否則會(huì )導致走線(xiàn)環(huán)路較大，容易受到外部高頻干擾。

　　其他方面，在單板PCB設計時(shí)，注意板邊鋪設地網(wǎng)絡(luò )，信號內縮，減小靜電從結構縫隙耦合至單板的干擾，提高單板的敏感度。

　　智能手環(huán)電磁兼容結構設計要點(diǎn)

　　結構設計注意密閉性，注意按鍵的同時(shí)增大單板與結構件之間的間距，對結構件放電時(shí)不會(huì )作用至單板，間接提高了單板的放靜電能力。

　　通過(guò)從濾波、防靜電、PCB布局、分地、布線(xiàn)等幾個(gè)方面進(jìn)行電磁兼容設計考慮，這樣才能提升智能手環(huán)的質(zhì)量，穩定性！在實(shí)際應用中才能更加可靠，不受干擾，不易損壞，才能真正成為我們的生活中的健康助手！