电磁兼容｜时源芯微EMC传导抗扰度

时源 专业EMC解决方案提供商 为EMC创造可能

时源芯微提供的EMC传导抗扰度（Conducted Immunity）整改方法论，主要包括以下几个方面：

一、电源滤波系统优化

1. 差模滤波

   • 应用场景：针对电源线间干扰（10kHz-30MHz）。
   • 解决方案：采用LC滤波器（如TSCF系列），典型参数包括X电容（0.1μF~2.2μF）和共模电感（10mH~100mH）。

2. 共模滤波

   • 应用场景：抑制线-地噪声（150kHz-30MHz）。
   • 解决方案：采用叠层共模滤波器（如时源芯微TSGM系列），插入损耗≥40dB@1MHz。

3. 接地阻抗控制

   • 要求：滤波器外壳需通过低阻抗路径（铜带/导电泡棉）接至机壳地，接地线长≤λ/20（如100MHz信号对应线长≤15cm）。

4. 多级滤波架构

   • 设置：主电源入口处设置粗滤波（C=470μF电解电容），次级采用π型滤波（L=10μH，C=0.1μF陶瓷电容）。

二、接地系统分级设计

1. 混合接地体系构建

   • 低频段（DC-1MHz）：采用单点星型接地，避免地环路（如传感器信号地汇至ADC芯片下方）。
   • 高频段（>1MHz）：采用多点网状接地，使用完整地平面（阻抗<2mΩ/sq），过孔间距≤λ/10（如1GHz对应3cm）。

2. 地分割技术

   • 数字/模拟地分割：使用磁珠（如时源芯微TSCA系列）或0Ω电阻跨接，分割间隙≥0.5mm。
   • 敏感电路独立接地：射频模块采用隔离地岛，通过1nF电容桥接主地。

三、去耦网络参数化设计

1. 电容选型矩阵

频段	电容类型	容值范围	安装位置
低频（<10MHz）	电解电容	10μF-1000μF	电源入口
中频（10-100MHz）	X7R陶瓷电容	0.1μF-1μF	IC电源引脚5mm范围内
高频（>100MHz）	NP0陶瓷电容	1pF-10nF	直接贴装于芯片焊盘

1. ESL最小化措施

   • 采用小封装电容：如0402/0201封装电容，ESL<0.5nH。
   • 并联小容量电容：如10×100pF替代1nF，拓宽去耦频带。

四、PCB布线电磁兼容性设计

1. 三区隔离原则

   • 噪声源区（开关电源、电机驱动）：布局在板边，采用金属屏蔽罩（厚度≥0.8mm）。
   • 敏感区（ADC、运放）：远离噪声源≥5cm，电源线经π型滤波进入。
   • 接口区（USB/CAN）：TVS阵列（如时源芯微TVS系列）紧邻连接器放置。

2. 关键走线规范

   • 时钟线：线宽≥8mil，包地处理（两侧地线间距≤3W），过孔数量≤2。
   • 差分对：长度匹配误差<5ps，阻抗控制±10%（如USB2.0需90Ω±10%）。

五、其他整改措施

1. 对强干扰源进行屏蔽处理：如晶振、高频电路等，减少其对其他电路的传导干扰。
2. 增加保护电路：在电源线和信号线上增加瞬态抑制二极管（TVS）、压敏电阻（MOV）等，提高设备的抗扰度。
3. 使用频谱分析仪或近场探测器定位辐射源：如晶振、高频电路等，进行针对性整改。
4. 通过控制软件实现展频和跳频技术：分散频段能量，降低单点频率辐射的电磁波强度。

六、整改流程

1. 定位干扰源：通过拔线、分区工作排除、频谱分析仪频点搜索等方法，确定产生电磁干扰的源头。
2. 制定整改方案：根据干扰源和干扰特性，选择合适的整改措施。
3. 实施整改：按照整改方案进行实际操作，包括硬件修改、软件优化等。
4. 验证效果：重新进行EMC测试，验证整改效果是否满足要求。
5. 持续优化：根据测试结果，对整改方案进行持续优化，直至设备满足EMC标准。

时源芯微提供的EMC传导抗扰度整改方法论是一套系统、全面的解决方案，涵盖了电源滤波、接地设计、去耦网络、PCB布线等多个方面。通过实施这些整改措施，可以有效提升设备的传导抗扰度，确保其在复杂电磁环境中稳定运行。