
聯(lián)系熱線
從信號干擾路徑可分為:傳導耦合,容性耦合,感性耦合,磁場耦合和對外輻射耦合。
傳導耦合:頻率較低時,傳導耦合居多,1MHz以下,傳導耦合居多,當然這個沒有有效的,對待傳導耦合,從“堵”和“疏”的角度出發(fā)。
1.“堵”就是利用電感,磁珠,磁環(huán)等手段,堵住信號的傳輸路徑,當然對待低頻信號,電感和磁場應用較多,電感較多應用在頻率更低的頻率點,可能幾百KHz,電感主要是利用感應電動勢,產生的反向電流阻礙原電流信號的增加,但是在高頻段因為頻率高了,電感特性下降,可能會呈電容特性,反而適得其反;磁珠應用頻率較高,磁珠主要是利用其在高頻特性下,電感特性下降,但是此時渦流損耗,磁滯損耗增加,能量多以熱能形式消耗。這兒需要注意下,各廠家的特性是不一樣的,也就是同樣的感值或者磁珠阻抗,哪怕是同一家的電感,其特性也是很多不一致的。比如下圖的太誘的兩款1uH電感,其值都是1uH,但是其阻抗特性曲線完全不一致,其中一顆在201MHz阻抗為1543.273歐姆,而另外一顆在201MHz時只有673歐姆,阻抗差了一倍。所以在EMC實際實驗時,不能說我在現(xiàn)場用了一顆1uH電感效果不錯,那么回去改版時就隨便選擇一顆1uH電感。
2.對于疏也是同樣的道理,同樣容值的電容,其阻抗特性也是不一致的。
3.信號的返回路徑,這點往往會被忽略掉,所有用于信號回流的路徑阻抗都必須要小,否則會引起低彈效應,引發(fā)額外的干擾,低頻信號的回流會通過公共阻抗耦合干擾別的信號,高頻信號的回流會通過感性耦合,容性耦合干擾別的信號。所以地平面面積要足夠大,比如開關電源設計中,如果地回路是由人為設計的,那么需要敷大片銅箔構成回流。
容性/感性耦合:如果是感性或者容性耦合,那么增加干擾源和被干擾源之間的距離可顯著減小干擾或對電路的影響,在實際實驗時,往往不能得到很快的驗證,所以在前期設計時就需要特別注意高頻信號源,需要遠離易受被干擾的信號。
磁回路耦合:可以簡單按照S*I*F*F/d考量各個因素的影響,環(huán)路面積盡可能小,總的回路電感小,電感的能量根據L*I*I,在電感較小時,儲能的能量小,對外干擾小,同樣的道理,減小驅動電流,也可以降低對外干擾,F(xiàn)對應變化頻率,頻率越大,等效回路電感兩端的幅值電壓越低,耦合到被干擾源的幅值也會越低,從下圖可以看出,頻率由1K變化到10K,電感兩端電壓由500mv變化到0.8V以上,距離d這個很好理解,距離越遠,互感越小,被干擾到能量越小。
對外輻射發(fā)射耦合:其主要是由EUT電纜或殼體上的縫隙產生的發(fā)射通過空間傳播。天線常見的結構可能包括I/O電纜,內部電纜和屏蔽殼體上的開口,槽或縫隙,如果這些結構的耦合頻率接近諧振頻率(通常對應于半波長的諧振頻率),則這種情況更符合天線形成的條件。這種耦合跟上面幾種耦合的區(qū)別,就個人理解,以上幾種其本身在系統(tǒng)電路中都是存在回路的,而該輻射主要是由于在形成回路或者未形成回路時,意外出現(xiàn)了天線效應,導致從空間傳播了很多能量,因而空間外在的影響更甚。
其常見的原因如下;
1.電纜輻射:I/O電纜或者電源線纜,由于其屏蔽層于機架或者殼體搭接不好或者缺少足夠的濾波或簡單地穿過屏蔽殼體,所以通常會輻射高頻諧振,通常200MHz以下不合格的原因主要為線纜輻射。
2.金屬機殼:較高頻率(通常大于200MHz)的發(fā)射普遍來自于設備的金屬機殼,較為常見的為機殼縫隙,這種情況下,我們除了減小縫隙以外,更為重要的是找到干擾源,并為其提供良好的回路。
綜上,對外輻射都是由于我們無形中形成了天線,導致對外傳播能量增加,除了對線纜屏蔽,減小縫隙,找到干擾源,為其規(guī)劃好一個疏的回路也是不錯的選擇,因為總的能量是一定的,一條支路的能量流走的越多,剩下的能量就會越少。
結合以上分析,分別就EMC常見的實驗進行歸類:
1.RE:測試產品對外輻射,對外輻射居多,簡單粗暴來說,先對線束上磁環(huán),看看輻射跟線束是否有關,如果效果不明顯,可以再考慮結構縫隙,如果這兩點暫時沒有頭緒,可以回到電路板,看看干擾源在哪兒,給其堵和疏,看看效果如何。
2.CEV/CEI:線束傳導類輻射居多,如果線纜形成了天線,對外輻射也存在,同理,先上磁環(huán)看看效果怎么樣,再回到產品電路,找到輻射源,解決其問題。
3.RI:考察對產品抗干擾,線束做好屏蔽,產品做好屏蔽,效果會變好;
4.CI:主要考察干擾對產品接口電路的影響,接口部分用好磁珠,電容,電感會起到一定作用,當然對一些7637等級為A的實驗,需要保證后級電容能在干擾施加的時間內能夠滿足產品供電需求。
5.ESD實驗:考察產品密封特性,接口電路抗ESD能力,堵和疏在ESD實驗中應用較為經典,快速釋放能量是王道。
以上,均是個人一些理解,有不足之處,還望大家多多理解和支持,謝謝。
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