EMC(电磁兼容性)是指产品在正常工作中不对此环境中的其他产品产生电磁干扰导致其他产品工作异常。EMC包括两个方面的要求:一是产品在工作中对此环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;二是产品对此环境中存在的电磁干扰具有一定的抗扰度,即电磁敏感性。
EMC问题的三个要素
.电磁干扰源:产生干扰的电子设备或元件。
.耦合路径:干扰通过传导、辐射等路径传播。
.敏感设备:受干扰影响的电子设备或元件。
EMC问题可以通过以下六个步骤来进行整改:
第一步:查找确认辐射源
确认辐射源的方法包括:
排除法:通过拔线、分区工作排除、低电压小电流的人体触摸、区域屏蔽排除等方式来找出干扰源。
频谱分析仪频点搜索法:使用频谱分析仪寻找干扰的频点。
元件固有频率分析法:分析如晶振和DDR等元件的固定工作频率。
第二步:滤波
滤波可以通过以下方式进行:
电容滤波:使用电容器去除高频噪声。
RC滤波:使用电阻和电容组合的滤波器。
LC滤波:使用电感和电容组合的滤波器。
第三步:吸波
吸波的方法有:
电路串联磁珠:在电路中串联磁珠以吸收高频噪声。
绕穿磁环:将电缆绕在磁环上以吸收电磁干扰。
贴吸波材料:在设备内部或外部贴上吸波材料。
第四步:接地
接地的方法包括:
单点接地:所有接地点集中在一个点,以避免地环路问题。
多点接地:多个接地点分布在不同位置,用于高频信号。
第五步:屏蔽
屏蔽方法包括:
屏蔽罩屏蔽:使用金属屏蔽罩包围干扰源。
外壳屏蔽:将整个设备用金属外壳屏蔽。
PCB走线布局屏蔽:通过合理布局PCB走线来减少辐射。
第六步:能量分散法
能量分散法利用展频和跳频技术来分散能量,将尖峰毛刺形波形的频率辐射能量降低。此方法对尖峰毛刺形波形的频率辐射超标有效,但对包络形波形频率辐射超标效果不明显。
EMC整改方法的详细解析
.减弱干扰源:在找到干扰源的基础上,通过添加去耦电容、加衰减器等方法减弱干扰源。
.电线电缆的分类整理:合理布线、增加屏蔽、追加滤波器来减少耦合干扰。
.改善地线系统:采用单点接地、多点接地、混合接地等方法,合理设计地线系统。
.屏蔽:选择高导电性材料并接地,增加磁屏蔽层,减少电磁干扰。
.改变电路板的布线结构:通过增加小电感、电容、磁珠等元件,改变电路参数结构来减少干扰。
EMC整改的三个重要规律
.EMC费效比关系规律:越早考虑和解决EMC问题,费用越小、效果越好。产品设计阶段进行EMC设计最为经济高效。
.高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重:减少高频电流回路面积,可以显著降低电磁辐射。
.环路电流频率f越高, 引起的EMI辐射越严重:降低骚扰源的频率f,减小骚扰电磁波的频率。