產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的EMC設計

　I/O口電路的設計同樣受到PCB布局及接地設計的影響。如圖4(1)的端口防護器件的接地和后端被保護IC的地進(jìn)行共地設計，這種設計一旦瞬態(tài)脈沖被鉗位卸放到地上面，由于這個(gè)地同時(shí)也是IC的參考地，很容易導致IC地電位抬高而出現異常;改善方案主要有兩種：如果系統是兩線(xiàn)制設備(無(wú)地線(xiàn))系統外殼也是非金屬材質(zhì)，此地線(xiàn)設計也必須將IC的參考地和防護器件的地分開(kāi)，不能共用在一起，但是由于此系統屬于無(wú)地線(xiàn)系統，可以采用這兩個(gè)部分分別鋪設不同的接地區域，然后使用Y電容將兩個(gè)區域的地線(xiàn)連接在一起。另外一種是系統有設計地線(xiàn)或者外殼屬于金屬外殼，這種情況就可以將防護器件的接地直接連到外殼地或者通過(guò)Y電容連接到外殼地，但是一定要和IC的參考地分開(kāi)。

　　上面提到的PCB走線(xiàn)的設計導致防護電路失效的問(wèn)題，通過(guò)圖5就可以看到端口設計了TVS管防護ESD，但是如果布線(xiàn)按照圖5(1)這樣走線(xiàn)，極易導致IC損壞，但是TVS管還沒(méi)有動(dòng)作的，主要是由于現有的ESD或者EFT都是高頻干擾，走線(xiàn)阻抗常大，所以對于端口的防護電路設計一定要遵守靠近端口的原則進(jìn)行設計PCB。

2.3 EMI電路設計

　　金升陽(yáng)電源在電磁干擾方面內部增加了濾波電路、屏蔽措施等，保證符合承諾的各項指標要求，但是電源在應用方面還是難免出現電磁干擾超標的問(wèn)題;此時(shí)，很多設計工程師都會(huì )認為問(wèn)題的根源在于電源，這種其實(shí)是有誤區，因為電磁干擾傳導騷擾測試項目，主要是針對電源端口，那么電源端口就成了其傳輸路逕，所有的電磁干擾都會(huì )經(jīng)過(guò)電源端口到達被測設備，測試設備測試到的電磁干擾除了來(lái)自電源本身外，主要還包括整機中的其他部分產(chǎn)生的電磁干擾，以及設備內部寄生參數的諧振產(chǎn)生的電磁干擾。電源內部的濾波器無(wú)法對這類(lèi)電磁干擾進(jìn)行抑制，這些電磁干擾就通過(guò)電源端口耦合到測試設備。為了應對千差萬(wàn)別的應用環(huán)境，電源廠(chǎng)家設計濾波器時(shí)，除了抑制電源內部干擾，還會(huì )考慮到濾波器衰減特性及頻譜特性，盡量預留最大的設計余量。那么這就要求整機設計人員在設計電源前端時(shí)候，一定要按照電源廠(chǎng)家推薦的應用電路進(jìn)行設計，例如：LH15產(chǎn)品應用過(guò)程中出現EMI超標問(wèn)題(見(jiàn)圖6)。

　　圖6為金升陽(yáng)電源LH15-13B05傳導騷擾測試結果，此結果符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，而且余量非常充分。

　　圖7為金升陽(yáng)電源LH15-13B05的電源應用到某品牌產(chǎn)品上面后，整機測試傳導騷擾結果，此結果無(wú)法符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，甚至連CLASS A都無(wú)法滿(mǎn)足要求，更不用說(shuō)設計余量。

　　所以電源即使內部電磁干擾設計等級再高，在應用過(guò)程中一定要留應用部分，具體參數可參考具體產(chǎn)品對應的規格書(shū)。

3 結語(yǔ)

　　整機電磁兼容設計其實(shí)是一個(gè)系統性工程，任何一個(gè)點(diǎn)設計不到位都可能導致設計失敗，甚至會(huì )付出沉重的成本代價(jià)。目前，行業(yè)內對于這方面的設計失敗原因局限于電源方面，而忽視PCB設計、結構設計及接地設計等方面。有效解決EMC問(wèn)題，需要在設計初期就充分評審指標定位、應用環(huán)境;在設計過(guò)程中充分評審電路圖設計、原材料選型、PCB繪制、結構設計、工藝安裝等各方面，不斷地優(yōu)化開(kāi)發(fā)流程，實(shí)現在開(kāi)發(fā)過(guò)程中考量所有問(wèn)題。

參考文獻：

　　[1]IEC 61000-6-2-2005 通用標準工業(yè)環(huán)境的抗擾度標準

　　[2]IEC 61000-6-4-2007 通用標準工業(yè)環(huán)境發(fā)射標準

　　[3]IEC 61000-4-2-2006靜電放電抗擾度試驗

　　[4]IEC 61000-4-4-2008 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗