EMC三大規(guī)律
1) 規(guī)律一、EMC費效比關(guān)系規(guī)律: EMC問題越早考慮,、越早解決,,費用越小、效果越好,。
在新產(chǎn)品研發(fā)階段就進行EMC設(shè)計,,比等到產(chǎn)品EMC測試不合格才進行改進,費用可以大大節(jié)省,,效率可以大大提高,;反之,效率就會大大降低,,費用就會大大增加,。
經(jīng)驗告訴我們,在功能設(shè)計的同時進行EMC 設(shè)計,,到樣板,、樣機完成則通過EMC測試,是間和最有經(jīng)濟效益的,。相反,,產(chǎn)品研發(fā)階段不考慮EMC,投產(chǎn)以后發(fā)現(xiàn)EMC不合格才進行改進,,非但技術(shù)上帶來很大難度,、而且返工必然帶來費用和時間的大大浪費,甚至由于涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計,、PCB設(shè)計的缺陷,,無法實施改進措施,導(dǎo)致產(chǎn)品不能上市,。
2) 規(guī)律二,、高頻電流環(huán)路面積S越大, EMI輻射越嚴(yán)重。
高頻信號電流流經(jīng)電感最小路徑,。當(dāng)頻率較高時,,一般走線電抗大于電阻,連線對高頻信號就是電感,,串聯(lián)電感引起輻射,。電磁輻射大多是EUT被測設(shè)備上的高頻電流環(huán)路產(chǎn)生的,,的情況就是開路之天線形式。對應(yīng)處理方法就是減少,、減短連線,,減小高頻電流回路面積,盡量消除任何非正常工作需要的天線,,如不連續(xù)的布線或有天線效應(yīng)之元器件過長的插腳,。
減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要任務(wù)之一,就是想方設(shè)法減小高頻電流環(huán)路面積S,。
3) 規(guī)律三,、環(huán)路電流頻率f越高,引起的EMI輻射越嚴(yán)重,,電磁輻射場強隨電流頻率f的平方成正比增大,。
減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要途徑之二,就是想方設(shè)法減小騷擾源高頻電流頻率f,,即減小騷擾電磁波的頻率f,。
本文以下內(nèi)容,就是利用以上三個規(guī)律,,倡導(dǎo)趁早考慮EMC問題,,介紹EMC 設(shè)計和EMC問題改進。
改進EMC 問題,,如同診治疾病,。如果產(chǎn)品沒有通過EMC 測試,我們從測量結(jié)果中,,只能知道哪些頻率點“超標(biāo)"了,,而這些頻率的電磁干擾是從哪里出來的,往往是工程師門最不容易發(fā)現(xiàn),、最難解決的問題,。產(chǎn)品EMC 問題,說難亦難,,說易亦易,。
改進EMC問題,首先,,根據(jù)EMI產(chǎn)生的途徑和機理,,也就是EMC問題產(chǎn)生的要素,針對EUT(被測試樣品,下同)的電路原理,,先作一些判斷,,比如IT類設(shè)備和AV音視頻類設(shè)備引起EMC問題的原因或者內(nèi)部騷擾源是什么,先進行推斷,,再結(jié)合測試 項目測試圖透過現(xiàn)象看本質(zhì),,分析超差原因--把騷擾源搞清楚,,把騷擾途徑摸透徹,以便有的放矢,。
分析超差原因,,可使用高頻示波器或頻譜分析儀加上 場探頭驗證分析結(jié)果,從頻域到時域,,再從頻域到時域,分析,、尋找產(chǎn)生EMC問題的對應(yīng)電路和器件,。
EMC問題三要素
開關(guān)電源及數(shù)字設(shè)備由于脈沖電流和電壓具有很豐富的高頻諧波,因此會產(chǎn)生很強的輻射,。電磁干擾包括輻射型(高頻)EMI,、傳導(dǎo)型(低頻)EMI,即產(chǎn)生EMC問題主要通過兩個途徑:一個是空間電磁波干擾的形式;另一個是通過傳導(dǎo)的形式,,換句話說,,產(chǎn)生EMC問題的三個要素是:電磁干擾源、耦合 途徑,、敏感設(shè)備,。
輻射干擾主要通過殼體和連接線以電磁波形式污染空間電磁環(huán)境;傳導(dǎo)干擾是通過電源線騷擾公共電網(wǎng)或通過其他端子(如:射頻端子,,輸入端子)影響相連接的設(shè)備,。
傳導(dǎo)、輻射,、騷擾源------(途徑)----- 敏感受體近場耦合IT,、AV 設(shè)備可能的騷擾源
a) FM接收機、TV接收機本機振蕩,,基波及諧波由高頻頭,、本機振蕩電路產(chǎn)生;
b) 開關(guān)電源的開關(guān)脈沖及高次諧波,,同步信號方波及高頻諧波,,行掃描顯像電路產(chǎn)生的行、場信號及高頻諧波,;
c) 數(shù)字電路工作需要的各種時鐘信號及高頻諧波,、以及它們的組合,各種時鐘如CPU芯片工作時鐘,、MPEG解碼器工作時鐘,、視頻同步時鐘(27MHz,16.9344MHz ,,40.5MHz)等,;
d) 數(shù)字信號方波及高頻諧波,,晶振產(chǎn)生的高次諧波,非線性電路現(xiàn)象(非線性失真,、互調(diào),、飽和失真、截止失真)等引起的無用信號,、雜散信號,;
e) 非正弦波波形,波形毛剌,、過沖,、振鈴,電路設(shè)計存在的寄生頻率點,。
f ) 對于敏感受體通過耦合途徑接受的外部騷擾包括浪涌,、快速脈沖群、靜電,、電壓跌落,、電壓變化和各種電磁場。
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