电磁干扰@@分析和抑制措施@@

本文将分析电子@@产品中的电磁发射@@和磁场干扰@@的产生机理@@@@,并介绍了有效抑制和防止干扰的各种技术@@措施@@。

电子@@电气产品在正常工作时@@@@,同时@@向周围空间@@辐射电磁骚扰@@, 在辐射的骚扰场强往往在某些频率段超过限值将会影响周围电子@@设备@@和自身的正常工作@@@@。因@@此了解超标的原因@@和电磁发射@@和磁场干扰@@的抑制方法@@,对产品电磁兼容性@@(EMC)设计十分重要@@。

1. 电磁发射@@和磁场干扰@@的产生机理@@

1)电磁发射@@

各种数字电路芯片和高频模拟电路芯片运行过程中@@,因@@PCB走线或@@产品各部分连线的设计不合理而产生天线效应@@,发出电磁波引起的射频干扰@@。当电磁波能量达到一定值时@@@@,将会影响周围电子@@设备@@和自身的正常工作@@。

2)磁场干扰@@

产品内部的电源线和高频工作的电感性@@188足彩外围@@app 工作时@@产生的磁场通过辐射方式干扰产品运行@@,造成的工作紊乱@@。

2. 电子@@产品的电磁发射@@及其抑制@@

在电子@@产品中@@,数字电路芯片端口信号跳变沿的频率可达数百兆赫兹@@,有些模拟电路信号频率达到兆赫兹以上@@,这些数字或@@模拟信号都可能通过导线传导干扰或@@向空中辐射干扰@@,影响电子@@设备@@自身并干扰其他电子@@设备@@@@。抑制电磁发射@@的基本措施有以下方法@@。

2.1 降低干扰信号的能量@@

1)在不影响产品整体@@工作性能的前提下@@,减小数字信号的跳变速率或@@降低数字信号的传输速度@@;

2)采用贴片@@188足彩外围@@app ,缩短高频工作芯片的外引脚@@,减小传输高频信号走线的长度@@,可抑制天线效应@@,减少高频信号辐射能量@@。

2.2 隔离干扰信号的传播途径@@

在电子@@设备@@中接地是抑制电磁噪声和防止电磁干扰@@重要方法之一@@。最简单有效的隔离方法是屏蔽@@,也称@@“屏蔽接地@@”,指为抑制干扰而采用的屏蔽层@@(体@@)的接地@@,以起到良好的抗干扰作用@@。常用的屏蔽有@@3种方法@@:

1)采用导磁金属材料外壳封装@@,外壳可靠接地@@(大地@@);

2)容易产生高频辐射的局部电路或@@@@IC芯片加金属屏蔽罩@@,屏蔽罩接信号地@@;

3)电路板中传输高速数字信号或@@高频模拟信号的走线两侧敷铜并接信号地@@,实现与其他信号线的隔离@@。

2.3 滤波@@

滤波@@器既可抑制从电子@@设备@@引出的传导干扰@@,又能抑制从电网@@引入的传导干扰@@。EMI(电磁干扰@@)滤波@@器主要是用于抑制干扰的滤波@@器@@。EMI滤波@@器由线性@@188足彩外围@@app 电路组成@@,安装在电源线与电子@@设备@@之间@@。它可使电源频率通过@@,而阻止高频噪声通过@@,对提高@@设备@@的可靠性有重要作用@@。

1)直接在电路芯片电源引脚间接入去耦电容或@@去耦电阻电容@@,滤除通过电源走线进入芯片的高频干扰信号@@;

2)在产品交流@@220 V电源输入端设置电源滤波@@器@@,防止产品工作时@@产生的高频干扰进入电网@@@@。

3. 电磁能量的干扰机理及其抑制干扰来源@@

当电子@@产品中的高频导线@@(或@@铜排@@)中流过电流时@@@@,在导线@@ 周围产生的磁场@@;开关电源的高频变压器及一切电感@@188足彩外围@@app 在工作时@@必然产生的漏磁通@@。上述磁通穿过芯片或@@敏感电路模块@@,半导体@@中的带电粒子@@(电子@@和空穴@@)在磁场中受到洛伦兹力@@,偏离原来的运动方向@@,使芯片和模块的工作电流波形受磁场变化的调制而发生畸变@@,导致这些芯片或@@电路模块的正常工作受到干扰@@。信号电流总是在闭合回路中流动@@。当外部干扰磁通穿越闭合回路包围的面积时@@@@,会在闭合回路中感应电流@@,同样会造成电流波形畸变@@。抑制电磁能量干扰的基本措施有以下方法@@。

3.1 屏蔽干扰磁场方法@@

最常用的抑制磁场辐射干扰的措施是采用导电或@@导磁材料屏蔽@@。

1)变化的干扰磁通穿过导电材料@@(如薄铜皮@@)时@@,会在其中产生涡流@@,并生成方向相反的磁通@@,可以削弱穿过导电屏蔽层的干扰磁通@@;

2)高频变压器磁芯外包一层形成短路环的薄铜皮@@,可有效抑制变压器漏磁通外泄@@;

3)用导磁材料@@(铁板或@@钢板@@)做设备@@的机箱@@,是整机磁屏蔽的常用方法@@。这种方法@@不仅可以抵抗外部干扰磁通进入电子@@设备@@@@,而且能避免内部磁通外泄@@。屏蔽材料导磁性越好@@,板越厚@@,机箱不易发生磁饱和@@,屏蔽效果也越好@@。

3.2 减小信号电流的回路面积@@

减小信号电流回路面积的目的是减少穿越其中的干扰磁通@@。常用措施@@:

1)采用双绞线@@,使信号电流的去线和回线紧密绞合@@,可以缩小回包围的面积@@;

2)用屏蔽线做外部引入的信号线@@。使用时@@将心线作为信号电流去线@@,铜丝编织的屏蔽层作为信号电流的回线@@,必须单端接信号地@@。这种方法@@的回路面积小于双绞线@@,屏蔽层还能实现磁场屏蔽@@;

3)在保证绝缘安全的前提下@@,PCB中的信号线与地线尽量靠近以缩小信号电流回路包围的面积@@;

4)选用@@PCB上的@@IC芯片和电路模块时@@@@,在保证电路功能的条件下@@,应尽量选用@@电源进线引脚和零伏线引脚靠近的封装@@;

5)PCB设计时@@@@,在确保绝缘安全的前提下@@,使电源线和零伏线靠近布置@@。

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