一. EMC基础知识学习笔记

发布于:2023-01-21 ⋅ 阅读:(1532) ⋅ 点赞:(1)

1.电磁环境

2.电磁兼容实验:辐射发射(RE)传导发射(CE)辐射抗扰(RS)传导抗扰(CS)静电放电(ESD)电快速脉冲群(EFT)雷电浪涌

3.影响EMC的因素:电源滤波设计(原理图)PCB设计 接地设计 系统布局布线设计 系统接地设计

4.电磁兼容三要素:

传导耦合:电源线、地线(地噪声)

空间耦合:杂散电容(噪声电流)

互感(串扰) 磁场

敏感电流,敏感电压、敏感频率等

大的电压电流变化:开关电源 时钟电路

电磁干扰三要素

 电磁骚扰源,指产生电磁骚扰的元件、器件、设备或自然现象。

 耦合途径或称耦合通道,指把能量从骚扰源耦合到敏感设备上,并使该设备产生响应的媒介;

 敏感设备,指对电磁骚扰产生响应的设备。

所有电磁干扰都是由上述三个因素的组合而产生的。

5.频谱仪

RBW不同分辨率下带宽信号的测量结果

100k\500K\1M,大好

减小噪声对测试信号的幅度影响20k\200k\2M 小好

6.共模电流和差模电流

位移电流造成共模电流不可控

电流总是以环路的形式流动,低频段,电流走最小阻力回路,随着频率的升高,电流走镜像(高频时钟走线不走表层,PCB地分割)

7.辐射天线

基本天线结构

电磁波辐射条件:变化的电压、电流  辐射天线

减小电磁辐射措施:降低天线上的激励电压源电流源值 消除或降低辐射天线的辐射效率

开关电源波形,过冲、影响RE辐射,傅里叶变换要把振荡的整形波变换进去。(+RC吸收电路(吸收高次谐波))

8.EMC的电流定律

漏流要经过Y电容回到电路板上,不然然电流会进过LISN,形成噪声。

辐射发射超标:

原理图:对外接口合不合理,滤波电路设计存在缺陷不

PCB审核:走线设计、接地设计,地分割问题

结构审核:局部屏蔽以及整体屏蔽设计问题

路径:接口信号线对地并上电容,电容初选值100pF

内部噪声源:干扰源头加对地电容

PCB处理:接口地和主板地分割(内部掏空、寄生电容),预留接地电容位置

数模地分开,预留电容位置单点连接

结构:连接器做金属屏蔽罩,屏蔽罩需与PCB地多点连接;开孔直径不能大于5mm;上下盖之间需要将搭接缝隙采用弹片或者凸点,保证三个螺钉固定

屏蔽 接地 滤波解决EMC问题

9.接地设计

1)机壳地:(理想地“0V”)设备金属外壳上的接地点,一般称为PGND/EGND,用螺钉与安全地连接

共模噪声以机壳地为参考,EMI  EMS

2)信号地:信号电流返回源的—低阻抗通道,GND/DGND/AGND/FGND,为差模电流提供回路

3)直流电源回流地:+12V电源得逞回流线,后级常采用DC/DCbuck电源,与数字地采用共地设计

数模电路地平面处理:减小共阻抗串扰

大功率电机等高噪声驱动器的模数混合电路:A 使用单点接地 B不能有信号线跨分割

4)IO口的净地:

接地线阻抗:导线越短、截面积越大,地阻抗越小

5)接地环路:电路回路面积越大,电路工作时对外产生的电磁骚扰越大,电路工作时抗电磁干扰能力越小(RS/ESD/EFT,环形天线)

6)低频单点接地,分割-数模信号地分割(独立)   分割+桥接(级联信号) 分区不分割(数模级联信号多,集中)

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