EMC分析時(shí)需考慮的5個(gè)重要屬性
更新時(shí)間:2024-03-14 點(diǎn)擊次數:363
有人說(shuō)過(guò),世界上只有兩種電子工程師:經(jīng)歷過(guò)電磁干擾的和沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)電磁干擾的。伴隨著(zhù)PCB信號頻率的提升,電磁兼容設計是我們電子工程師不得不考慮的問(wèn)題。
EMC分析時(shí)需考慮的5個(gè)重要屬性
面對一個(gè)設計,當進(jìn)行一個(gè)產(chǎn)品和設計的EMC分析時(shí),有以下5個(gè)重要屬性需考慮:產(chǎn)生輻射的發(fā)射器件的物理尺寸。射頻(RF)電流將會(huì )產(chǎn)生電磁場(chǎng),該電磁場(chǎng)會(huì )通過(guò)機殼泄漏而脫離機殼。PCB上的走線(xiàn)長(cháng)度作為傳輸路徑對射頻電流具有直接的影響。這個(gè)問(wèn)題是連續(周期信號)事件,還是僅僅存在于特定操作周期(例如單次事件可能是某次按鍵操作或者上電干擾,周期性的磁盤(pán)驅動(dòng)操作或網(wǎng)絡(luò )突發(fā)傳輸)。源能量級別有多強,并且它產(chǎn)生有害干擾的潛力有多大。使用頻譜儀進(jìn)行波形觀(guān)察,觀(guān)察問(wèn)題出現在頻譜的哪個(gè)位置,便于找到問(wèn)題的所在。另外,一些低頻電路的設計習慣需要注意。例如我慣用的單點(diǎn)接地對于低頻應用是非常適合的,但是和公司大牛聊()天,發(fā)現不適合于射頻信號場(chǎng)合,因為射頻信號場(chǎng)合存在更多的EMI問(wèn)題。相信有些工程師會(huì )將單點(diǎn)接地應用到所有產(chǎn)品設計中,而沒(méi)有認識到使用這種接地方法可能會(huì )產(chǎn)生更多或更復雜的電磁兼容問(wèn)題。我們還應該注意電路組件內的電流流向。由電路知識我們知道,電流從電壓高的地方流向低的地方,并且電流總是通過(guò)一條或更多條路徑在一個(gè)閉環(huán)電路中流動(dòng),因此有個(gè)很重要的規律:設計一個(gè)最小回路。針對那些測量到干擾電流的方向,通過(guò)修改PCB走線(xiàn),使其不影響負載或敏感電路。那些要求從電源到負載的高阻抗路徑的應用,必須考慮返回電流可以流過(guò)的所有可能的路徑。我們還需要注意PCB走線(xiàn)。導線(xiàn)或走線(xiàn)的阻抗包含電阻R和感抗,在高頻時(shí)有阻抗,沒(méi)有容抗。當走線(xiàn)頻率高于100kHz以上時(shí),導線(xiàn)或走線(xiàn)變成了電感。在音頻以上工作的導線(xiàn)或走線(xiàn)可能成為射頻天線(xiàn)。在EMC的規范中,不容許導線(xiàn)或走線(xiàn)在某一特定頻率的λ/20以下工作(天線(xiàn)的設計長(cháng)度等于某一特定頻率的λ/4或λ/2)。如果不小心設計成那樣,那么走線(xiàn)就變成了一根高效能的天線(xiàn),這讓后期的調試變得更加棘手。最后說(shuō)說(shuō)PCB的布局問(wèn)題:第一:要考慮PCB的尺寸大小。PCB的尺寸過(guò)大時(shí),隨著(zhù)走線(xiàn)的增長(cháng)使系統抗干擾能力下降,成本增加,而尺寸過(guò)小容易引起散熱和互擾的問(wèn)題。第二:再確定特殊元件(如時(shí)鐘元件)的位置(時(shí)鐘走線(xiàn)最好周?chē)讳伒睾筒蛔咴陉P(guān)鍵信號線(xiàn)的上下,避免干擾)。第三:依據電路功能,對PCB整體進(jìn)行布局。在元器件布局上,相關(guān)的元器件盡量靠近,這樣可以獲得較好的抗干擾效果。