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    電磁兼容EMC整改的常見基本方法

    發布時間:2023-04-13

    一般來講,需要根據實際不同的測試條件,逐步對產品進行診斷,首先分析干擾源和相互干擾的途徑和方式,然后根據分析結果進行針對性的進行EMC整改。

    一般來講,電磁兼容EMC整改的主要基本方法如下:

    1、干擾源的衰減在找到干擾源的基礎上,可以在允許的范圍內衰減干擾源。一般來講,有以下方法來減弱源:

    a、在Vcc和GND的IC之間增加了一個去耦電容,電容的容量在0.01μF到0.1μF之間,安裝時注意電容器的引線,使其盡可能短。

    b、增加了衰減器,同時確保靈敏度和信噪比。比如VCD、 DVD視盤機中的晶振,對電磁兼容性有嚴重影響,減少其振幅是可行的方法之一,但不是僅此的解決辦法。

    c、還有一種間接方法,可以讓信號線遠離干擾源。

    2、電線電纜的分類排列在電子設備中,電線之間的耦合是一種重要的途徑,也是造成干擾的重要原因。因為頻率的因素,大致可以分為高頻耦合和低頻耦合。由于耦合方式不同,整流方式也不同,下面分別討論:

    (1)低頻耦合是指導線長度等于或小于1/16波長的情況,也可以分為電場耦合和磁場耦合。

    電場耦合的物理模型是電容耦合,因此整改的主要目的是減小分布耦合電容或耦合量,可以采用以下方法:

    a、增加電路間距是減小分布電容較有效的方法。

    b、增加了高導電性屏蔽罩,使屏蔽罩單點接地,可以有效的抑制低頻電場干擾。

    c、額外的濾波器可以減少兩個電路之間的耦合量。

    d、輸入阻抗減小。例如,CMOS電路輸入阻抗較高,對電場干擾極其敏感,因此可以在允許范圍內,在輸入端并聯一個低電阻的電容或電阻。

    磁場耦合的物理模型是電感耦合,其耦合主要是通過線間的分布互感來耦合的。因此,整改的主要方法是破壞或減少其耦合量,一般可采用以下方法:

    a、添加過濾器,在添加濾波器時,請注意濾波器的輸入輸出阻抗及其頻率響應。

    b、減小敏感回路和源回路之間的環路面積,即盡量使信號線或載流導線靠近其回路或扭絞。

    c、增加兩個電路之間的距離,以減少導線之間的互感并減少耦合量。

    d、如果可能,盡量使敏感電路和源回路的平面正交或接近正交,以減少兩個電路之間的耦合。

    e、采用高導磁材料包裹敏感導線,可以有效解決磁場干擾問題。值得注意的是,減小磁路的磁阻形成閉合磁路更有效。

    (2)高頻耦合是指長度超過1/4波長的走線。由于電路中電壓和電流的駐波,耦合量會增強,可以通過以下方法解決:

    a、盡量縮短接地線,外殼接地時盡量采用面接觸法。

    b、重新排列濾波器的輸入和輸出線路,以防止輸入和輸出線路之間的耦合,并確保濾波器的濾波作用不會惡化。

    c、屏蔽電纜屏蔽層采用多點接地。

    d、將連接器的懸空插針接到地電位,以防止其天線效應。


    3、改進地線系統

    理想的地線是一個零阻抗、零電位的物理實體,它不僅是信號的參考點,而且在電流流動時不會產生電壓降。在特定的電氣電子設備中,這種理想的地線是不存在的,當電流流過地線時,必然會產生電壓降。據此,根據地線中的干擾形成機理,可以概括為以下兩點:一是,減少低阻抗和電源饋線的阻抗。二是,正確選擇接地方式和阻隔地環路,根據接地方式分為懸浮地、單點接地、多點接地、混合接地。如果敏感線的干擾主要來自外部空間或系統外殼,可以通過懸浮地的方式解決,但懸浮地設備容易產生靜電積累,當電荷達到一定水平時,會產生靜電放電,因此懸浮地不適合一般的電子設備。單點接地適用于低頻電路,為了防止工頻電流和其他雜散電流在信號地線上的點與點之間產生地電位差,信號地線與電源和安全地線隔離,在電源線接大地處單點連接。單點接地主要適用于3MHz以下的頻率。多點接地是高頻信號實用的接地方式,它將表現出傳輸線在射頻下的特性,為了使多點接地的有效性,當接地導體長度超過較高頻率1/8波長時,多點接地需要一個等電位接地平面。多點接地適用于300KHz以上?;旌辖拥剡m用于高頻和低頻的電子線路中。


    4、屏蔽

    屏蔽是提高電子系統和電子設備電磁兼容性的重要措施之一,它能有效抑制空間傳播的各種電磁干擾。根據屏蔽機理,可分為磁場屏蔽、電場屏蔽和電磁屏蔽。電場屏蔽應注意以下幾點:

    A、選擇高導電性能的材料,有良好的接地。

    B、正確選擇接地點和合理的形狀,屏蔽體直接接地。磁場屏蔽通常僅指對DC或甚低頻磁場的屏蔽,其屏蔽效能遠不及電場屏蔽和電磁屏蔽,磁屏蔽往往是工程的重點,磁屏蔽時:

    a、應由鐵磁性材料制成。

    b、磁屏蔽體應遠離有磁性的元件,以防止磁短路。

    c、可以采用雙層屏蔽甚至三層屏蔽。

    d、注意屏蔽體上邊的開孔的方向,盡量使縫的長邊與磁通方向平行,盡量減少磁路長度的增加。一般來講,磁屏蔽不需要接地,但為了防止電場感應,接地較好。當電磁場通過金屬或對電磁場有衰減作用的阻擋體時,會有一定程度的衰減,即產生對電磁場的屏蔽作用。在實際整改過程中,要看具體需要選擇哪種屏蔽以及屏蔽體的形狀、尺寸、接地方式等。


    5、更改電路板的布線結構

    有些頻率點是由電路板上走線的分布參數決定的,前面提到的方法用處不大,這種整流通過在走線中加入小電感、電容、磁珠來改變電路參數結構,從而將其移動到限值要求較高的頻率點上。對于這種干擾,為了從根本上解決其影響,有必要重新布線。


    總結:綜上所述,前面的方法都有利于提高電磁兼容性,但應用較廣泛的是改變地線結構的方法和電線電纜的分類整理的方法,不僅節約成本,也是更有效的整改方法。屏蔽雖然會增加成本,但其屏蔽效能有時是其他方法無法比擬的。因此,在實際整改中,改變地線結構、電線電纜分類布置、屏蔽的方法應該是主要方法,以其他方法為輔。

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