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TDK 推出适用于@@ DIN 导轨@@和@@直流应用@@的@@单相@@ EMI 滤波@@器@@

judy — Wed, 24 Jan 2024 02:07:58 +0000

TDK株式会社@@（东京证券交易所代码@@：6762）新@@近推出@@B84742A*R725系列滤波@@器@@@@，扩展了其@@单相@@EMC滤波@@器@@产品组合@@。新@@系列@@滤波@@器@@@@适用于电压@@高@@达@@@@250V、额定电流@@从@@6A到@@30A的@@交流@@和@@直流应用@@@@@@，是@@工业和@@建筑领域日益盛行的@@直流基础设施的@@理想选择@@@@。新@@系列@@单相滤波@@器@@尺寸小巧@@，仅为@@97 x 60 x 34.5 mm（长@@ x 宽@@ x 高@@），重量不超过@@310 g，并且@@有五@@种不同的@@电流@@规格@@，能快捷安@@装在@@@@TH35 DIN导轨@@（亦称@@“顶帽式导轨@@@@”）上@@。其@@导线@@通过@@@@M4螺钉固定@@，并且@@螺钉连接处设有触摸保护@@。

需特别指出的@@是@@@@，该系列滤波@@器@@@@的@@插入损耗非常高@@@@：根据型号不同@@，其@@在@@@@70 kHz至@@10 MHz频率范围@@@@内的@@共模噪声@@@@损耗可达@@40 dB以@@上@@@@，差模噪声@@损耗超过@@80 dB。同时@@@@，泄漏电流@@非常低@@，小于@@2 mA，可防止漏电保护装置@@(RCD) 意外跳闸@@。该系列滤波@@器@@@@的@@所有型号均获得@@UL认证@@，并且@@额定工作@@温度高@@达@@@@55°C。

另外@@，EMC滤波@@器@@还能短期间内过载更大@@的@@电流@@@@；每小时@@允许以@@@@150%的@@额定电流@@运行@@3分钟@@，甚至@@每小时@@内能以@@@@250%的@@额定电流@@的@@运行@@30秒@@。这优越的@@过载能力@@对@@驱动应用@@启动电动机时@@非常实用@@。新@@系列@@滤波@@器@@@@的@@其@@他典型应用@@还包括@@电源@@和@@信息通信技术@@。

特性和@@应用@@@@

主要应用@@@@

电源@@

工业电子设备@@

信息和@@通信技术@@ (ICT)

交流@@和@@直流应用@@@@

主要特点和@@优势@@

高@@插入损耗@@

TH35 DIN导轨@@ 卡入式安@@装@@

UL认证@@

关键数据@@

如@@需了解该产品的@@更多信息@@，请访问@@https://www.tdk-electronics.tdk.com.cn/zh/EMC_DIN_Rail

关于@@TDK公司@@

TDK株式会社@@总部位于日本东京@@，是@@一@@家为智能社会提供电@@子解决方案@@的@@全球领先的@@电子公司@@@@。TDK建立在@@精通材料科学的@@基础上@@@@，始终不移地处于科技@@发展的@@最前沿并以@@@@“科技@@，吸引未来@@@@”，迎接社会的@@变革@@。公司@@成立于@@1935年@@，主营铁氧体@@，是@@一@@种用于电子和@@磁性@@产品@@的@@关键材料@@。TDK全面和@@创新@@驱动的@@产品@@组合包括@@无源@@188足彩外围@@@@app ，如@@陶瓷电容@@器@@@@@@、铝电解电容@@@@器@@、薄膜@@电容@@器@@@@、磁性@@产品@@、高@@频@@188足彩外围@@@@app 、压电和@@保护器件@@@@、以@@及@@传感器@@和@@传感器@@系统@@（如@@：温度和@@压力@@、磁性@@和@@@@MEMS传感器@@）。此外@@，TDK还提供电@@源和@@能源装置@@、磁头等@@产品@@。产品品牌包括@@@@TDK、爱普科斯@@(EPCOS)、InvenSense、Micronas、Tronics以@@及@@TDK-Lambda。TDK重点开展如@@汽车@@@@、工业和@@消费电子@@、以@@及@@信息和@@通信技术@@市场领域@@。公司@@在@@亚洲@@、欧@@洲@@、北美洲和@@南美洲拥有设计@@@@、制造和@@销售办事处网@@络@@。在@@2023财年@@@@，TDK的@@销售总额为@@161亿@@美元@@，全球雇员约为@@103,000人@@。

电容@@在@@@@EMC中@@的@@应用@@@@

judy — Tue, 26 Dec 2023 03:03:44 +0000

本文转载自@@@@：硬件十@@万个为什么@@

滤波@@电容@@@@在@@@@EMC中@@的@@功能@@

电容@@在@@@@电磁兼容@@性@@@@@@（EMC）中@@起着重要的@@作用@@，它可以@@用于控制和@@管理电磁干扰@@@@（EMI）以@@及@@提高@@电子设备的@@抗干扰能力@@@@。以@@下是@@电容@@在@@@@@@EMC中@@的@@一@@些主要应用@@@@@@：

1. 滤波@@器@@：电容@@常被用作滤波@@器@@的@@关键@@188足彩外围@@@@app 。在@@电子设备中@@@@，通过@@将电容@@放置@@在@@信号@@线@@@@或电源@@线@@上@@@@@@，可以@@有效地滤除高@@频@@噪声@@和@@电磁干扰@@@@，确保设备的@@电源@@和@@信号@@线@@@@不受@@到@@外部电磁波的@@干扰@@。

2. 电源@@解耦@@：在@@电子电路@@中@@@@，电容@@被用作电源@@解耦@@器@@，以@@确保电子@@188足彩外围@@@@app 在@@工作@@时@@获得稳定的@@电源@@@@。这有助于防止电源@@线@@上@@@@的@@噪声@@传播到@@关键的@@电子@@188足彩外围@@@@app 中@@。

3. 抑制@@射频@@干扰@@：射频@@（RF）干扰是@@一@@种高@@频@@干扰@@，常常影响无线@@通信设备和@@其@@他高@@频@@电子设备@@。电容@@可以@@被用来吸收@@和@@抑制@@这些@@射频@@信号@@@@，防止其@@进入或离开设备@@。

4. 防静电放电@@@@：在@@某些环境中@@@@，静电放电@@可能对@@设备造成危害@@。电容@@可以@@用于吸收@@和@@释放静电能量@@，从而@@减小@@静电对@@设备的@@影响@@@@。

5. 差模噪声@@滤波@@@@：在@@模拟电路中@@@@，电容@@通常用于差模信号@@@@的@@滤波@@@@，帮助减小@@噪声@@对@@信号@@的@@影响@@@@。

6. 共模抑制@@@@：电容@@也被用于共模抑制@@@@电路@@，防止共模信号@@@@@@（即同时@@@@作用于两个电路导线@@的@@干扰信号@@@@@@）对@@设备造成影响@@。

在@@EMC设计@@中@@@@，电容@@的@@@@选型和@@布局@@是@@非常关键的@@@@。合适的@@电容@@选择@@可以@@显著提高@@设备的@@电磁兼容@@性@@@@@@，防止不同部分之间@@的@@相互干扰@@，同时@@@@确保设备在@@电磁环@@境中@@稳定运行@@。

电容@@自@@谐振问题@@@@

我们用来滤波@@的@@电容@@器@@并不是@@理想的@@电容@@器@@@@，在@@系统中@@实际表现为理想电容@@与@@电感和@@电阻的@@串联@@。如@@图@@@@所示@@@@。

多层电容@@器@@@@(Muti-LayerCapacitor)在@@装配到@@@@PCB板上@@时@@会产生将近@@5nH的@@寄生电感@@@@，再加上@@约@@30m欧@@的@@引线@@@@电阻@@，其@@频率特性@@表现为如@@图@@@@所示@@@@的@@曲线@@@@。滤波@@电容@@@@将不是@@理想的@@低通滤波@@器@@@@，实际的@@插入损耗特性表现为以@@自@@谐振点为中@@心的@@带通滤波@@@@电路@@。

两个电容@@串联时@@@@，由于@@ESL(等@@效串联电感@@@@)和@@ESR(等@@效串联电阻@@)的@@存在@@@@，会产生反谐振问题@@@@。下图@@给出了电容@@并联的@@等@@效原理@@

下图@@给出了它们的@@@@真实的@@幅度@@@@-频率特性@@。

在@@将近@@15MHz到@@175MHz的@@一@@个较宽@@的@@频带内@@，并联电容@@的@@@@阻抗@@比单独一@@个大@@电容@@的@@@@阻抗@@要来的@@大@@@@，由于@@两电容@@产生了谐振@@，在@@150MHz处产生了一@@个阻抗@@的@@峰值@@@@，系统其@@他部分在@@该频率范围@@@@内产生的@@@@能量只能有很少@@的@@一@@部分被旁路@@到@@地平面@@@@。

在@@设计@@普通电路时@@@@，工程师们通常关注@@的@@是@@电容@@的@@@@容值@@@@、耐压值@@@@、封装@@大@@小@@、工作@@温度范围@@@@、温漂等@@参数@@。但是@@@@在@@高@@速@@电路上@@或电源@@系统中@@及一@@些对@@电容@@要求@@很高@@的@@时@@钟电路中@@@@，电容@@已经不仅仅是@@电容@@@@，是@@一@@个由等@@效电容@@@@、等@@效电阻和@@等@@效电感组成的@@一@@个电路@@，简@@单@@的@@结构如@@图@@@@所示@@@@@@。

电容@@在@@@@高@@速@@电路中@@的@@@@等@@效电路@@@@

图@@中@@@@，C为所需电容@@@@，ESR为等@@效串联电阻@@@@，ESL为等@@效串联电感@@@@@@，CP为等@@效并联电容@@@@。

既然这是@@一@@个电路@@，那么@@就不再是@@一@@颗独立电容@@那么@@简@@单@@了@@。这个等@@效电路@@性能受@@很多@@因素的@@影响@@@@，在@@选择@@这类电容@@时@@@@，不仅仅要关注@@前面提到@@的@@那些参数@@，还要关注@@在@@特定频率下的@@等@@效参数@@，以@@Murata的@@1μF的@@电容@@为例@@,在@@谐振频率点时@@@@，对@@应的@@等@@效电容@@为@@602.625nF，等@@效电阻为@@11.5356mΩ，等@@效电感为@@471.621pH。理想电容@@和@@实际电容@@就呈现出不一@@样的@@性能@@。如@@图@@@@所示@@@@是@@理想电容@@和@@实际电容@@的@@@@阻抗@@曲线@@@@@@。

理想电容@@和@@实际电容@@的@@@@阻抗@@曲线@@@@

在@@工程实践中@@@@，很多@@工程师看到@@参考板设计@@或其@@他工程师设计@@的@@板子中@@有很多@@电容@@@@，觉得自@@己的@@产品@@按照他们的@@设计@@照搬就不一@@定不会出问题@@@@。其@@实这也不是@@如@@此@@，因为产品应用@@不同@@、结构也有可能不同@@，这就可能使得@@产品设计@@的@@@@PCB层叠不一@@样@@、通流平面@@也不一@@样@@，而@@这些@@都是@@会引起电源@@系统的@@不一@@致@@。

在@@电源@@系统设计@@中@@@@@@，通常都会有很多@@类型的@@电容@@存在@@@@，如@@一@@个电源@@系统中@@会有@@100μF、47μF、22μF、10μF、1μF、0.1μF等@@类型的@@电容@@@@，这么多类型的@@电容@@是@@否可以@@统一@@为某一@@种类@@型的@@电容@@呢@@？如@@图@@@@所示@@@@，以@@电容@@的@@@@阻抗@@曲线@@为例@@，进行说明@@。

增加@@相同电容@@值@@的@@电路阻抗@@曲线@@图@@@@

增加@@不同电容@@值@@的@@电路阻抗@@曲线@@图@@@@

通过@@上@@面两张图@@对@@比可以@@看到@@@@@@，如@@果@@都使用@@相同类型的@@电容@@@@，虽然阻抗@@更低@@，但是@@@@去耦频率范围@@@@几乎没变化@@；如@@果@@使用@@@@不同种类@@@@的@@电容@@@@，则可以@@增大@@去耦频率范围@@@@@@。

在@@电源@@系统中@@并不是@@电容@@越多越好@@，在@@某些系统中@@如@@果@@电容@@多了反而@@会@@导致新@@的@@噪声@@点出现@@。

ESR对@@并联电容@@幅频特性的@@影响@@@@

阻抗@@的@@峰值@@与@@电容@@器@@的@@@@ESR的@@值@@成反比@@，随着@@单板设计@@水平与@@器件@@性能的@@提高@@@@

并联电容@@的@@@@阻抗@@的@@峰值@@将会随着@@@@ESR的@@减小@@@@而@@增加@@@@，并联谐振峰值@@的@@形状与@@位置取决于@@PCB板的@@设计@@与@@电容@@的@@@@选择@@@@。

有几条原则应该了解@@:

1、随着@@ESR的@@减小@@@@，谐振点的@@阻抗@@会减小@@@@，但反谐振点的@@阻抗@@会增大@@@@:

2、n个相同电容@@并联使用@@时@@@@，最小@@阳抗口能小干@@ESRIn:

3、多个电容@@并联时@@@@，阻抗@@并不一@@定发生在@@电容@@的@@@@谐振点@@;

4、对@@于@@给定数量的@@电容@@器@@@@，比较好的@@选择@@是@@电容@@值@@在@@一@@个较大@@的@@范围@@@@内@@均匀展开@@，各个电容@@值@@的@@@@ESR适中@@@@:比较差的@@选择@@是@@仅有少量的@@电容@@值@@@@，而@@且@@电容@@的@@@@@@ESR都非常小@@。

ESL对@@并联电容@@幅频特性的@@影响@@@@

电容@@封装@@和@@结构不同@@，ESL也不同@@，几种典型封装@@电容@@的@@@@@@ESL如@@表所示@@@@。

电容@@的@@@@ESL与@@电容@@值@@一@@起决定电容@@器@@的@@谐振点与@@并联电容@@器@@的@@反谐振点的@@频率范围@@@@@@。在@@实际的@@设计@@中@@@@@@，应该尽量选用@@ESL小的@@电容@@器@@@@。

电容@@器@@的@@选择@@@@

对@@于@@RF设计@@而@@言@@，陶瓷电容@@器@@@@、聚酯纤维电容@@器@@和@@聚苯乙烯薄膜@@电容@@器@@@@都是@@很好的@@选择@@@@。对@@于@@EMI滤波@@器@@来讲@@，对@@电容@@器@@的@@介@@质@@材料要求@@并不高@@@@，常见的@@@@X7R、Y5V和@@Z5U等@@松散介@@质@@都是@@不错的@@选择@@@@:通常绝对@@的@@电容@@值@@@@、电容@@器@@的@@温度系数@@、电压@@变化系数等@@并不重要@@。不同种类@@@@、不同容值@@的@@电容@@@@滤波@@范围@@是@@不同的@@@@，下面@@是@@典型的@@插入损耗比对@@效果@@:

由上@@图@@@@可看出@@，同为@@0805封装@@的@@@@贴片陶瓷电容@@@@，001uF的@@电容@@比@@0.1uF的@@电容@@具有@@更好的@@高@@频@@@@

滤波@@特性@@;建议板极工作@@频率高@@于@@50MHz的@@单板@@(如@@传输@@、MUSA的@@多数单板@@)全部使用@@@@0.01uF的@@滤波@@电容@@@@@@，而@@不是@@我们目前@@大@@量采用的@@@@0.1uF的@@滤波@@电容@@@@@@。

电源@@输出电容@@@@，输入电容@@@@

我们通常把电源@@模块输入@@、输出回路的@@电容@@称为滤波@@电容@@@@@@。简@@单@@理解就是@@@@，保证输入@@、输出电源@@@@ 稳定的@@电容@@@@。在@@电源@@模块中@@@@，滤波@@电容@@@@摆放的@@原则是@@@@@@“先大@@后@@小@@”。如@@图@@@@2.48.1所示@@，滤波@@电容@@@@按箭头@@ 方向先大@@后@@小@@摆放@@。

电源@@设计@@时@@@@，要注@@意走线@@和@@铜皮足够宽@@@@、过孔数量足够多@@，保证通流能力@@满足@@需求@@。宽@@度和@@过孔@@ 数量结合电流@@大@@小来评估@@。

电源@@输入电容@@@@@@

电源@@输入电容@@@@@@与@@开关环路形成一@@个电流@@环@@。这个电流@@环路的@@变化幅度大@@@@，Iout的@@幅度@@。频率是@@开关频率@@。DCDC芯片开关过程中@@产生@@，这个电流@@环产生的@@@@电流@@的@@变化@@，包含了较快的@@@@di/dt。

同步@@BUCK的@@方式@@，续流路径要经过芯片的@@@@GND管脚@@，输入电容@@@@要接在@@芯片的@@@@GND和@@Vin之间@@，路径尽可能短粗@@。

这个电流@@环面积足够的@@小@@，这个电流@@环对@@外辐射就会越好@@。

去耦电容@@与@@旁路@@电容@@@@

1、以@@供应商@@提供的@@产品@@资料上@@的@@@@自@@谐振特性为基础选择@@电容@@@@，使之符合设计@@的@@时@@钟速率与@@噪声@@频率的@@需要@@。

2、在@@所需要的@@频率范围@@@@内加尽可能多的@@电容@@@@。例如@@@@，22nF的@@电容@@的@@@@自@@谐振频率将近为@@11MHz，有用的@@阻抗@@@@(Z1欧@@姆@@)范围@@为@@6M~40MHz，你可以@@在@@该频带范围@@内加尽可能多的@@电容@@@@，以@@达到@@需要退耦的@@水平@@。

3、在@@尽可能靠近@@IC每个电源@@管脚@@的@@地方@@，至@@少放一@@个去耦电容@@器@@@@，以@@减小@@寄生阻抗@@@@。

4、旁路@@电容@@与@@@@IC尽可能放在@@同一@@个@@PCB平面@@上@@@@。有一@@个需要特别注@@意的@@地方@@:在@@两种布局@@中@@@@，Vcc网@@络都只有一@@个点连到@@@@Vcc平面@@。这样做@@，使得@@IC内外的@@噪声@@都必须通过@@这个唯一@@的@@过孔走到@@电源@@平面@@上@@@@去@@，过孔的@@附加阻抗@@帮助避免了噪声@@向系统其@@余部分的@@扩散@@。

5、对@@于@@多时@@钟系统可以@@将电源@@平面@@作图@@@@3-14所示@@的@@分割@@，对@@每一@@个部分使用@@一@@种正确容值@@的@@电容@@@@器@@，被狭缝分隔的@@电源@@平面@@将一@@部分的@@噪声@@与@@其@@他部分的@@敏感器件@@分隔开来@@，同时@@@@提供了中@@容值@@的@@分离@@;

6、对@@于@@时@@钟频率在@@一@@个较宽@@的@@范围@@@@内@@变化的@@系统@@，旁路@@电容@@的@@@@选择@@甚为困难@@。一@@个较好的@@解决方法@@@@是@@将两个容值@@上@@接近@@2:1的@@电容@@并联放置@@@@，这样做@@可以@@提供一@@个较宽@@的@@低阻抗@@区@@，和@@一@@个较宽@@的@@旁路@@频率@@，下面@@这张图@@可以@@看到@@@@@@，阻抗@@峰值@@仍然产生了@@，但却小于@@@@15欧@@，而@@可用的@@频率范围@@@@@@(阻抗@@小于@@@@15欧@@)则扩展到@@将近@@3.25MHz到@@100MHz的@@范围@@@@，这种多退耦电容@@的@@@@方法@@@@只在@@一@@个单独的@@@@IC需要一@@个较宽@@的@@旁路@@频率范围@@@@而@@且@@单个电容@@无法@@达到@@这一@@频带时@@才使用@@@@。而@@且@@，容值@@必须保持@@2:1的@@范围@@@@内@@，以@@避免阻抗@@峰值@@超过可用的@@范围@@@@@@。

高@@速@@ IC的@@电源@@引脚需要足够多的@@去耦电容@@@@，最好能保证每个引脚有一@@个@@。实际设计@@中@@@@@@，如@@果@@没@@ 有空间摆放去耦电容@@@@，则可以@@酌情删减@@。

IC 电源@@引脚的@@去耦电容@@的@@@@容值@@通常会比较小@@，如@@ 0.1μF、0.01μF 等@@；对@@应的@@封装@@也比较小@@，如@@ 0402封装@@、0603封装@@等@@@@。在@@摆放去耦电容@@时@@@@，应注@@意以@@下几点@@。

（1）尽可能靠近电源@@引脚放置@@@@，否则可能起不到@@去耦作用@@。理论上@@讲@@，电容@@有一@@定的@@去耦半径范@@ 围@@，所以@@应严格执行就近原则@@。

（2）去耦电容@@到@@电源@@引脚引线@@@@尽量短@@，而@@且@@引线@@@@要加粗@@@@，通常线@@宽@@为@@8～15mil（1mil = 0.0254mm）。加粗@@目的@@在@@于减小@@引线@@@@电感@@，保证电源@@性能@@。

（3）去耦电容@@的@@@@电源@@@@、地引脚从焊盘引出线@@后@@@@，就近打孔@@，连接到@@电源@@@@、地平面@@上@@@@@@。该引线@@@@同样要@@ 加粗@@，过孔尽量用大@@孔@@，如@@能用孔径@@10mil 的@@孔@@，就不用@@8mil的@@孔@@。

（4）保证去耦环路尽量小@@。去耦电容@@常见的@@@@摆放示例如@@@@图@@@@@@2.48.2～图@@2.48.4所示@@。图@@2.48.2～图@@2.48.4所示@@是@@@@SOP封装@@的@@@@IC 去耦电容@@的@@@@摆放方式@@，QFP等@@封装@@的@@@@与@@此类似@@。

常见的@@@@ BGA封装@@，其@@去耦电容@@通常放在@@@@ BGA下面@@，即背面@@。由于@@ BGA 封装@@引脚密度大@@@@，因此@@去@@ 耦电容@@一@@般放的@@不是@@很多@@@@，但应尽量多摆放一@@些@@，如@@图@@@@2.48.5所示@@。

储能电容@@的@@@@设计@@@@

储能电容@@可以@@保证在@@负载快速变到@@最重时@@供电@@电压@@不会下跌@@。储能电容@@可分为板极储能电容@@@@@@、器件@@级储能电容@@@@两种@@:

A，板极储能电容@@@@:保证负载快速变到@@最重时@@@@，单板各处供电@@电压@@不会下跌@@。在@@高@@频@@@@、高@@速@@单板@@(以@@及@@条件允许的@@背板@@)，建议均匀排布一@@定数量的@@较大@@容值@@的@@钽@@电容@@@@@@(luf、10uf、22uf、33uf)，以@@保证单板同一@@电压@@的@@值@@保持一@@致@@。

B，器件@@级储能电容@@@@:保证负载快速变到@@最重时@@@@，器件@@周围@@各处供电@@电压@@不会下跌@@。对@@于@@工作@@频率@@、速率较高@@@@、功耗较大@@的@@器件@@@@，建议在@@其@@周围@@排放@@1-4个较大@@容值@@的@@钼电容@@@@(luf、10uf、22uf、33uf)，以@@保证器件@@快速变换时@@其@@工作@@电压@@保持不变@@。

储能电容@@的@@@@设计@@@@应该与@@去耦电容@@的@@@@设计@@区别开来@@。有以@@下设计@@建议@@:

1、当单板上@@具有@@多种供电@@电压@@时@@@@，对@@一@@种供电@@电压@@储能电容@@仍然只选用一@@种容值@@的@@电容@@@@器@@，一@@般选用表贴封装@@的@@@@@@Tantalum电容@@(钽@@电容@@@@)，可以@@根据需要选择@@@@10uf、22uf、33uf等@@;

2、不同供电@@电压@@的@@芯片构成一@@个群落@@，储能电容@@在@@@@这个群落内均匀分布@@，如@@下@@图@@@@所示@@@@:

储能电容@@的@@@@作用就是@@保证@@IC在@@用电时@@@@，能在@@最短的@@时@@间内提供电@@能@@。储能电容@@的@@@@容值@@一@@般比较@@ 大@@，对@@应的@@封装@@也比较大@@@@。在@@PCB中@@，储能电容@@可以@@离器件@@远一@@些@@，但也不能太远@@，如@@图@@@@2.48.6所示@@。常见的@@@@储能电容@@扇孔@@方式@@，如@@图@@@@2.48.7所示@@。

电容@@扇孔@@、扇线@@原则如@@下@@@@。

（1）引线@@@@尽量短且加粗@@@@，这样有较小的@@寄生电感@@@@@@。

（2）对@@于@@储能电容@@@@，或者@@过电流@@比较大@@的@@器件@@@@，打孔时@@应尽量多打几个@@。

（3）当然@@，电气性能最好的@@扇孔是@@盘中@@孔@@。实际需要综合考虑@@

滤波@@电路中@@电容@@的@@@@运用@@

EMC滤波@@器@@通常指由@@ L，C构成的@@低通滤波@@器@@@@。不同结构的@@@@LC滤波@@器@@其@@区别在@@于电容@@与@@电感的@@连接方式的@@不同@@。LC滤波@@器@@的@@有效性不仅与@@其@@结构有关@@，而@@且@@还与@@连接网@@络的@@阻抗@@有关@@。如@@单个电容@@的@@@@滤波@@器@@在@@高@@阻抗@@电路中@@效果很好@@，而@@在@@低阻抗@@电路中@@效果很差@@。传统上@@@@，在@@滤波@@器@@两端的@@端接阻抗@@为@@ 50 欧@@姆@@的@@条件下描述滤波@@器@@的@@特性@@，但是@@@@实践中@@源阻抗@@@@Zs和@@负载阻抗@@@@Zi又非常复杂@@，并且@@它在@@要抑制@@的@@频率点上@@可能是@@未知的@@@@。如@@果@@滤波@@器@@的@@一@@端或两端与@@电抗性@@188足彩外围@@@@app 相联结@@，则有可能会产生谐振@@，使某些频率点的@@插入损耗变为插入增益@@。

如@@图@@@@所示@@@@，一@@信号@@通路中@@@@，L 与@@ C 组成一@@低通滤波@@电路@@，由于@@在@@某一@@频点的@@源阻抗@@@@ Zs 和@@负载阻抗@@@@ Zi 不可知@@，在@@使用@@时@@我们要避免参数组合后@@@@，将有用的@@频率成分滤掉@@。在@@很多@@案例@@中@@@@，工程师往往比较青睐于使用@@@@102,104 容值@@的@@电容@@@@，没有经过计算@@，有时@@@@可能适得其@@反@@。

通常电容@@的@@@@谐振是@@不会单独存在@@的@@@@，一@@般电容@@的@@@@自@@谐振是@@由@@电容@@与@@自@@身引脚的@@等@@效电感或连接电容@@的@@@@导线@@形成的@@电感组成@@。我们在@@实际工作@@中@@根据计算公式@@可知@@：

F=1/（2*π*√LC）

串联结构的@@@@LC在@@发生谐振时@@@@，其@@两端阻抗@@最小@@@@，相当于短路@@；并联结构的@@@@LC在@@发生谐振时@@@@，两端阻抗@@最大@@@@，相当于开路@@。如@@图@@@@ 1 所示@@， L与@@C在@@产生谐振时@@@@，从信号@@流向分析@@@@（红色箭头所示@@@@），它是@@串联谐振@@，对@@于@@串联谐振电路的@@特性而@@言@@，相当于短路@@。如@@果@@LC的@@谐振频点恰巧是@@我们想要滤除的@@干扰频点@@，那么@@L和@@C构成的@@通路相当于短路@@@@，就能很好地达到@@滤除噪声@@的@@目的@@@@。

例如@@@@在@@这一@@信号@@通路中@@@@@@，其@@中@@@@有用频率为@@ 5MHz，电路中@@的@@@@L值@@为@@ 1uH,我们要滤除其@@信号@@通路上@@@@10MHz的@@干扰信号@@@@，就要避免增加@@的@@滤波@@电容@@@@@@@@C与@@L的@@谐振点落在@@@@5MHz附近@@,从而@@将有用信号@@滤除@@。如@@果@@根据经验值@@选择@@@@1000pF电容@@，通过@@上@@述谐振公式@@计算@@，计算出其@@谐振点为@@ 5.03MHz，此时@@@@L C相当于短路@@，有用频率通过@@@@LC 直接到@@地@@,达不到@@我们需要的@@效果@@@@，反而@@使电路工作@@不正常@@。我们应根据需要滤除的@@干扰频率来选择@@适当的@@电容@@值@@@@，通过@@谐振频率公式@@代入计算@@，C 的@@取值@@为@@@@ 253.3pF, 我们取最接近值@@即可@@。还需要注@@意的@@是@@@@，如@@果@@用插脚@@188足彩外围@@@@app ，引脚要尽可能的@@短@@，如@@果@@可能最好选用贴片器件@@@@，其@@ESL最小@@。可见@@，正确选择@@滤波@@器@@的@@结构和@@@@188足彩外围@@@@app 参数至@@关重要@@。在@@实际的@@电路运用中@@@@，经验值@@固然重要@@，但在@@某些场合下@@，经验值@@是@@不值@@得提倡的@@@@，尤其@@在@@@@处理@@有用频率的@@谐波成分时@@@@，一@@定要通过@@正确的@@方法@@@@进行估算后@@再取值@@@@。

如@@图@@@@所示@@@@，要滤除线@@束上@@的@@@@噪声@@干扰信号@@@@，优先选用低成本的@@电容@@器@@@@，有时@@@@反而@@会@@将某些干扰噪声@@引至@@其@@它路径@@，从而@@产生天线@@@@效应@@，导致辐射增强@@。选用电容@@时@@@@，要清楚地知道电容@@自@@身只起到@@能量的@@转移@@，而@@能量并未被消耗@@，只有将电容@@接至@@低阻抗@@网@@络时@@@@，才会达到@@滤波@@的@@效果@@@@。在@@实践工作@@中@@@@，电容@@反向转移的@@特性往往会被工程师们忽略@@，大@@家都会误认为地永远是@@纯净的@@@@，只要接地@@@@，都能解决问题@@@@，因此@@接地@@就成了整改@@工程师口中@@的@@万能良药@@。如@@下@@图@@@@所示@@@@

假设信号@@线@@@@上@@有@@10dBm的@@电磁噪声@@需要滤除@@，通常情况下首先会想到@@用电容@@进行滤波@@处理@@@@，此时@@@@，电容@@需要转移的@@地@@，就一@@定要被关注@@@@，地是@@否干净@@，是@@否低阻@@，是@@否存在@@地弹效应@@，是@@否会引起环路效应等@@等@@@@。假设地上@@的@@@@噪声@@能量甚至@@比滤波@@对@@象的@@能量还要高@@@@，此时@@@@增加@@电容@@@@，就是@@会将地上@@的@@@@噪声@@反向转移至@@信号@@线@@@@上@@@@，信号@@线@@@@就成了最理想的@@辐射媒介@@@@。

共模电容@@@@

"共模电容@@@@"通常指的@@是@@差分信号@@中@@的@@共模电容@@@@@@，它是@@电路中@@一@@个重要的@@参数@@，特别是@@在@@差分放大@@器和@@通信系统中@@@@。

在@@一@@个差分信号@@中@@@@，有两种信号@@@@：差模信号@@@@和@@共模信号@@@@@@。

1.差模信号@@@@（Differential Mode Signal）：这是@@两个输入信号@@的@@差异部分@@，即两个信号@@的@@代数差@@。

2. 共模信号@@@@（Common Mode Signal）：这是@@两个输入信号@@的@@平均值@@或共同部分@@。

共模电容@@@@指的@@是@@信号@@对@@地的@@共模部分的@@电容@@@@。这个电容@@对@@于@@一@@些电路来说@@可能是@@有害的@@@@，尤其@@是@@在@@差分放大@@器中@@@@。在@@理想情况下@@，差分放大@@器只放大@@差模信号@@@@@@，而@@不对@@共模信号@@@@产生响应@@。然而@@@@，实际电路中@@总会存在@@一@@些@@不完美@@，其@@中@@@@一@@个影响是@@共模电容@@@@@@。

共模电容@@@@可能导致一@@些问题@@@@，比如@@@@：

共模噪声@@@@（Common Mode Noise）：如@@果@@输入信号@@中@@有共模噪声@@@@@@，共模电容@@@@可能导致这些@@噪声@@被放大@@@@，从而@@影响电路的@@性能@@。

共模抑制@@@@比@@（Common Mode Rejection Ratio，CMRR）：这是@@衡量差分放大@@器对@@共模信号@@@@的@@抑制@@能力@@的@@一@@个重要指标@@。共模电容@@@@的@@存在@@@@可能会影响@@CMRR，使得@@差分放大@@器对@@共模信号@@@@的@@抑制@@能力@@降低@@。

如@@图@@@@1，3为差模电容@@@@@@，2为共模电感@@，4为共模电容@@@@@@。

一@@般滤波@@器@@不单独使用@@差模线@@圈@@，因为共模电感@@两边绕线@@不一@@致等@@原因@@，电感必定不会相同@@，因此@@能起到@@一@@定的@@差模电感的@@作用@@。如@@果@@差模干扰比较严重@@，就要追加差模线@@圈@@。

差模电容@@@@

可以@@看到@@@@，电容@@特性低频率高@@阻抗@@高@@频@@率低阻抗@@@@。滤波@@器@@利用@@电容@@在@@@@高@@频@@时@@它的@@低阻抗@@短路掉差模千扰@@。(如@@图@@@@下图@@所示@@@@: )当频率为@@50Hz时@@，电容@@阻抗@@趋近于无穷大@@@@，相当于短路@@，不起任何衰减作用当频率为@@@@500kHz时@@，电容@@阻抗@@很小@@,根据上@@式可以@@看到@@@@差模负载的@@电流@@衰减为趋近于@@0如@@当频率为@@@@500kHz时@@负载@@50欧@@容抗@@0.05欧@@。

此时@@@@电容@@分得了@@99.9%的@@差模干扰电流@@@@，而@@负载只分得了@@0.1%的@@差模干扰电流@@@@也就是@@@@说@@500kHz时@@，电容@@使得@@差模干扰下降了@@30dB。

“亿@@”招搞定奇怪频点超标问题@@@@

judy — Tue, 14 Nov 2023 06:39:46 +0000

作者@@：韦雪梅@@、方新@@杰@@，来源@@：韬略科技@@@@EMC微信公众号@@

一@@. 前言@@

在@@高@@速@@发展的@@数字@@化时@@代@@，电路中@@的@@@@时@@钟信号@@频率也越来越高@@@@，由于@@时@@钟信号@@在@@频谱上@@表现为能量集中@@的@@窄带频谱@@，这常常给我们的@@产品@@过@@EMI测试@@带来极大@@的@@困扰@@。除此之外@@，电路上@@还可能存在@@一@@些@@预期以@@外的@@类时@@钟干扰@@@@，在@@频谱上@@表现为窄带峰值@@@@，令人@@不知所措@@。本期小编将和@@大@@家一@@起来探讨如@@何应对@@电路中@@那些奇怪的@@类时@@钟频率辐射问题@@@@。

二@@. 案例@@介@@绍@@

客户的@@产品@@为一@@个显示屏驱动电路@@，通过@@将主控传输过来的@@高@@速@@串行信号@@进行解码@@，再传送到@@显示屏@@。主要模块分为三@@部分@@，一@@个是@@背光升压模块@@，用于给背光供电@@@@，开关频率为@@2.2MHz，一@@个是@@降压模块@@@@，给解串@@@@IC供电@@，开关频率为@@500KHz，另一@@个是@@信号@@解串@@模块@@，解串@@后@@输出@@LVDS时@@钟频率为@@48MHz。简@@单@@电路框架如@@下@@@@：

三@@. 整改@@过程@@回顾@@

1.测试@@数据@@

从上@@面的@@数据中@@可以@@看到@@@@@@，出现了@@10MHz间隔的@@频率点@@，并且@@在@@@@154MHz频点处超标@@。

2.分析@@

纵观整个电路板@@@@，开关电源@@@@PWM频率分别为@@500KHz和@@2.2MHz，解串@@芯片输出时@@钟为@@48MHz，并不存在@@@@10MHz或者@@相关整数倍的@@频率@@。

猜想@@1：这个频率可能是@@主控那边的@@@@，因为测试@@的@@时@@候@@主控也在@@工作@@@@，且处在@@同个暗室内进行测试@@@@；

猜想@@2：这个频率就是@@驱动电路这边的@@@@，可能是@@芯片内部@@工作@@时@@产生的@@@@时@@钟@@，通过@@某种路径对@@外辐射@@。

针对@@猜想@@@@1：通过@@将主控部分放到@@屏蔽@@箱@@，同时@@@@在@@主控信号@@线@@@@和@@电源@@线@@增加@@磁环@@滤波@@测试@@@@，将主控可能的@@空间辐射和@@线@@束辐射路径堵住@@，测试@@后@@发现对@@应频点没有改善@@，说明问题@@不在@@主控部分@@。

针对@@猜想@@@@2：将驱动电路板@@的@@电源@@断开@@，频点消失@@，说明该频点存在@@于驱动电路板@@@@。

3. 问题@@定位与@@对@@策@@@@

通过@@分析@@@@，可以@@定位到@@问题@@点存在@@于驱动电路板@@@@，接下来需要确认是@@哪个模块造成的@@问题@@@@。

猜想@@1：背光模块@@

猜想@@2：降压模块@@

猜想@@3：解串@@IC

由于@@有三@@个模块@@，我们需要逐一@@排查@@，排查的@@手段有三@@种@@：

（1）找对@@应芯片手册@@，看是@@否有提及相关频率@@；

（2）用频谱仪进行问题@@定位@@；

（3）将模块逐个断开进行验证@@。

用第@@一@@种方法@@@@查规格书并没有找到@@相关频点@@，第@@二@@种方法@@@@是@@最便捷的@@@@，但由于@@手头没有频谱仪@@，只能采用第@@三@@种方法@@@@排查问题@@@@。

优先处理@@背光模块@@@@，因为背光模块@@不影响另外@@两个模块的@@工作@@@@。第@@一@@步@@，把背光使能脚下拉@@，无效@@；第@@二@@步@@，为了彻底将背光模块@@关闭@@，将背光输入电源@@断开@@，频点消失@@。

现在@@我们@@可以@@锁定问题@@点就是@@背光模块@@@@，虽然不知道芯片内部@@的@@运作模式@@，但我们可以@@通过@@外围@@滤波@@@@，抑制@@噪声@@辐射@@。下面@@是@@升压芯片的@@推荐电路图@@@@：

由于@@没办法@@确定@@具体哪个引脚有噪声@@@@，所以@@我们@@先针对@@那些走线@@长@@的@@引脚以@@及@@做滤波@@也不会影响功能的@@引脚做处理@@@@，如@@LED负极走线@@和@@@@LDO输出引脚@@，实际操作中@@@@，我们针对@@@@LDO输出引脚@@加了@@1nF电容@@滤波@@@@，对@@LED负极引脚加了磁珠@@和@@电容@@的@@@@二@@级滤波@@@@，效果明显@@。整改@@后@@数据如@@下@@@@：

可以@@看到@@@@，之前的@@@@134MHz，144MHz，154MHz频点已经不明显@@。

四@@. 总结@@

时@@钟问题@@是@@@@EMC领域非常令人@@头大@@的@@问题@@之一@@@@@@，处理@@时@@钟问题@@需要关注@@时@@钟信号@@源头@@，时@@钟倍频@@@@，可能的@@辐射路径@@，耦合路径@@等@@@@，做到@@心中@@有数@@。有时@@@@候我们不得不面对@@一@@些奇怪的@@频率点@@，单纯从电路上@@没办法@@知道源头在@@哪里@@，这种时@@候更需要冷静地排查@@，整改@@EMC问题@@，需要的@@不正是@@细心与@@耐心吗@@？

地阻抗@@对@@时@@钟的@@影响@@@@

judy — Tue, 19 Sep 2023 07:05:47 +0000

作者@@：谢敏钊@@，来源@@：韬略科技@@@@EMC微信公众号@@

一@@. 前言@@

随着@@科技@@和@@智能设备的@@飞速发展@@，越来越多的@@电子产品应运而@@生@@，但随之而@@来的@@电磁辐射@@问题@@也越来越多@@，电磁辐射@@污染@@问题@@成为了继大@@气污染@@@@、水污染@@及噪声@@污染@@之后@@的@@第@@四@@大@@污染@@@@，复杂的@@电磁环@@境不仅容易在@@电子产品间相互影响@@，严重的@@还会影响到@@我们的@@生活质量以@@及@@我们的@@身心健康@@@@。而@@时@@钟问题@@作为@@EMC测试@@中@@最常见的@@@@辐射问题@@之一@@@@@@，对@@工程师的@@困扰也十@@分严重@@，而@@铺地接地@@作为硬件工程师@@LAYOUT基本技能之一@@@@@@，也蕴藏的@@很多@@学问在@@里面@@，稍有不慎@@，就可能导致@@EMC辐射超标@@，本文则针对@@该问题@@结合实际情况进行探讨@@。

二@@. 实际案例@@@@

本文的@@主角是@@一@@款后@@装车机@@，经过测试@@摸底确认为时@@钟辐射超标@@@@，具体数据如@@下@@@@：

经过频谱仪和@@时@@钟筛查后@@@@，最终锁定在@@某个模块的@@时@@钟上@@@@，如@@下@@图@@@@：

（可以@@借助频谱仪锁定具体问题@@点@@）

三@@. 整改@@过程@@

具体问题@@源头锁定后@@@@，开始进行下一@@步的@@整改@@@@，采用常规的@@电阻@@、磁珠@@、电容@@滤波@@@@效果都不佳后@@@@，那就要继续往其@@他的@@角度去思考是@@不是@@某个模块或者@@线@@路或者@@地设计@@有问题@@导致@@，滤波@@基本都没有效果@@。

继续用频谱仪点板上@@的@@@@地@@，发现时@@钟接受@@端模块的@@地@@（模拟地@@）有超标频点的@@时@@钟出现@@，比底噪高@@出十@@几个@@dB，而@@用探针点系统地却没有超标时@@钟出现@@，说明模拟地@@被时@@钟@@“污染@@”导致会影响到@@其@@他的@@走线@@@@，所以@@我们@@需要对@@地进行进一@@步的@@优化@@。虽然该板子已经有一@@个@@0Ω电阻接地@@@@，但是@@@@明显该接地@@点并不能起到@@降低地阻抗@@的@@效果@@@@。在@@研究了@@PCB后@@，我们需要增加@@几个接地@@点以@@优化模拟地@@阻抗@@和@@噪声@@回路@@。

（增加@@0Ω电阻位置优化接地@@阻抗@@@@）

在@@优化接地@@后@@@@@@，具体数据如@@下@@@@图@@@@：

（优化接地@@后@@@@测试@@数据@@@@）

可以@@发现@@，优化接地@@后@@@@，时@@钟频点有很明显的@@下降@@，虽然我们在@@时@@钟源头整改@@没有效果@@，但是@@@@我们优化时@@钟接收端的@@地后@@却又明显的@@效果@@@@，说明该模块的@@地阻抗@@和@@系统地的@@阻抗@@存在@@阻抗@@差导致时@@钟回路改变从而@@导致时@@钟辐射超标@@@@，所以@@我们@@PCB设计@@的@@时@@候@@要注@@意尤其@@模拟地@@和@@系统地的@@接地@@情况@@，在@@保持分地的@@情况也要考虑回路和@@阻抗@@差@@，从而@@从设计@@避免后@@续不必要的@@改版时@@间和@@拖延产品上@@市时@@间@@。

四@@. 总结@@

时@@钟辐射超标@@问题@@确实是@@@@EMC整改@@过程@@非常棘手的@@问题@@@@，但是@@@@我们可以@@在@@设计@@初期就做好设计@@和@@预防@@，就可以@@尽量避免大@@部分的@@问题@@出现@@。

注@@：以@@上@@@@仅为@@本人@@观点@@，如@@有不足之处@@，敬请指教@@。

EMC滤波@@知多少@@

judy — Tue, 08 Aug 2023 06:36:58 +0000

作者@@：肖诗鹏@@，来源@@：韬略科技@@@@EMC微信公众号@@

一@@. 概述@@

电磁干扰@@的@@三@@要素是@@干扰源@@@@、干扰传输途径@@、干扰接收器@@。EMC就围@@绕这些@@问题@@进行研究@@。最基本的@@干扰抑制@@技术是@@屏蔽@@@@、滤波@@、接地@@。它们主要用来切断干扰的@@传输途径@@。

今天我们来聊聊@@EMC滤波@@，EMC整改@@中@@常用的@@滤波@@方式有很多@@种@@，下面@@我们就根据这几种滤波@@方式@@，分析@@一@@下在@@使用@@过程中@@需要注@@意的@@事项@@。

二@@. 磁性@@滤波@@@@

磁性@@滤波@@@@是@@通过@@在@@电路@@中@@引入磁性@@@@188足彩外围@@@@app ，抑制@@高@@频@@噪声@@的@@传播和@@反射@@@@，从而@@减少电磁干扰@@@@。常见的@@@@磁性@@@@188足彩外围@@@@app 有磁环@@@@、棒磁体@@、线@@圈等@@@@。
（1）频率范围@@@@：磁性@@滤波@@@@器的@@频率特性@@限制了其@@有效抑制@@的@@干扰频率范围@@@@@@。因此@@，选择@@磁性@@滤波@@@@器时@@@@，需要确定@@所需抑制@@频率范围@@@@@@，并选择@@合适的@@滤波@@器@@@@。
（2）滤波@@器@@类型@@：不同类型的@@磁性@@滤波@@@@器对@@于@@不同类型的@@干扰源@@具有@@不同的@@表现@@。例如@@@@，磁环@@滤波@@器@@通常适用于高@@频@@噪声@@源@@，而@@线@@圈滤波@@器@@则更适用于低频噪声@@源@@。因此@@，在@@选择@@磁性@@滤波@@@@器时@@@@@@，需要考虑干扰源@@的@@特点和@@滤波@@器@@的@@特性@@。
（3）安@@装位置@@：磁性@@滤波@@@@器需要在@@干扰源@@与@@受@@影响设备之间@@安@@装@@，以@@便有效地过滤掉干扰@@。但需要避免将磁性@@滤波@@@@器放置@@在@@高@@温或高@@振动环境下@@，以@@保证其@@可靠性和@@稳定性@@@@。
（4）地线@@@@连接@@：地线@@@@连接@@对@@于@@磁性@@滤波@@@@器的@@效果@@有着重要的@@影响@@@@。正确地连接地@@线@@@@可以@@增强滤波@@器@@的@@性能@@，提高@@抑制@@效果@@，降低电磁干扰@@@@。

三@@. 电容@@滤波@@@@

电容@@滤波@@@@器@@：通过@@在@@电路@@中@@引入电容@@@@188足彩外围@@@@app ，将高@@频@@电流@@导向到@@地面@@，减少电磁干扰@@的@@辐射和@@传播@@。
（1）电容@@类型@@：电容@@器@@有不同的@@类型@@，例如@@@@钽@@电解电容@@@@@@、铝电解电容@@@@、陶瓷电容@@等@@@@。不同类型的@@电容@@器@@对@@于@@不同的@@频率范围@@@@有着不同的@@表现@@，因此@@需要根据具体情况选择@@合适的@@电容@@器@@@@。
（2）频率范围@@@@：电容@@滤波@@@@器@@的@@频率特性@@限制了其@@有效抑制@@的@@干扰频率范围@@@@@@。因此@@，在@@选择@@电容@@滤波@@@@器@@时@@@@，需要确定@@所需抑制@@频率范围@@@@@@，并选择@@合适的@@滤波@@器@@@@。
（3）容值@@选择@@@@：电容@@的@@@@容值@@直接影响其@@滤波@@效果@@，容值@@越大@@@@，滤波@@效果越好@@。但也不要选取过大@@的@@容值@@@@，以@@免对@@电路的@@正常工作@@产生负面影响@@。
（4）温度特性@@：电容@@器@@的@@容量会随着@@温度的@@变化而@@变化@@。在@@高@@温环境下@@，电容@@器@@的@@容量会缩小@@，从而@@影响其@@滤波@@效果@@。因此@@，在@@选择@@电容@@器@@时@@@@，需要考虑其@@温度特性@@@@，选用温度稳定性@@好的@@电容@@器@@@@。

四@@. 阻抗@@滤波@@@@

阻抗@@滤波@@@@器@@：通过@@在@@电路@@中@@引入阻抗@@@@188足彩外围@@@@app ，使电路对@@特定频率的@@信号@@具有@@高@@阻抗@@@@，从而@@减少或消除干扰和@@噪声@@@@。常见的@@@@阻抗@@@@188足彩外围@@@@app 有电感@@、变压器等@@@@。
（1）频率范围@@@@：阻抗@@滤波@@@@器@@的@@频率特性@@限制了其@@有效抑制@@的@@干扰频率范围@@@@@@。因此@@，在@@选择@@阻抗@@滤波@@@@器@@时@@@@，需要确定@@所需抑制@@频率范围@@@@@@，并选择@@合适的@@滤波@@器@@@@。
（2）阻抗@@类型@@：不同类型的@@阻抗@@对@@于@@不同类型的@@干扰源@@具有@@不同的@@表现@@。例如@@@@，电感适用于高@@频@@噪声@@源@@，而@@变压器则更适用于低频噪声@@源@@。因此@@，在@@选择@@阻抗@@滤波@@@@器@@时@@@@，需要根据干扰源@@的@@特点和@@滤波@@器@@的@@特性做出合适数字@@的@@选择@@@@。
（3）阻抗@@匹配@@：阻抗@@滤波@@@@器@@的@@效果@@受@@到@@阻抗@@匹配@@的@@影响@@@@。如@@果@@阻抗@@不匹配@@，那么@@滤波@@器@@的@@效果@@将会大@@打折扣@@。因此@@，在@@设计@@和@@安@@装阻抗@@滤波@@@@器@@时@@@@，需要确保阻抗@@匹配@@@@，并采用合适的@@连接方式@@。
（4）安@@装位置@@：阻抗@@滤波@@@@器@@需要在@@干扰源@@与@@受@@影响设备之间@@安@@装@@，以@@便有效地过滤掉干扰@@。但需要避免将阻抗@@滤波@@@@器@@放置@@在@@高@@温或高@@振动环境下@@，以@@保证其@@可靠性和@@稳定性@@@@。
（5）地线@@@@连接@@：足够的@@地线@@@@连接@@是@@保证阻抗@@滤波@@@@器@@性能的@@关键@@。正确地连接地@@线@@@@可以@@增强阻抗@@滤波@@@@器@@的@@性能@@，提高@@抑制@@效果@@，降低电磁干扰@@@@。

五@@. 带通滤波@@@@

带通滤波@@@@可以@@让特定频率范围@@@@内的@@信号@@通过@@@@，同时@@@@抑制@@其@@他频率范围@@@@内的@@信号@@@@。

（1）中@@心频率@@：带通滤波@@@@器的@@中@@心频率@@即是@@希望通过@@的@@信号@@频率@@，因此@@需要选择@@合适的@@中@@心频率@@@@。

（2）带宽@@@@：带通滤波@@@@器的@@带宽@@@@定义@@了通过@@的@@信号@@频率范围@@@@@@，因此@@需要选择@@合适的@@带宽@@@@@@。

（3）通带和@@阻带@@：带通滤波@@@@器的@@通带是@@指通过@@的@@信号@@频率范围@@@@@@，阻带则是@@@@指被抑制@@的@@信号@@频率范围@@@@@@。在@@选择@@滤波@@器@@时@@@@，需要根据应用@@需求选择@@合适的@@通带和@@阻带@@范围@@@@。

（4）滤波@@器@@类型@@：带通滤波@@@@器有多种类@@型@@，例如@@@@二@@阶滤波@@器@@@@、Butterworth滤波@@器@@、Chebyshev滤波@@器@@等@@@@。不同类型的@@滤波@@器@@具有@@不同的@@性能@@，因此@@需要根据具体应用@@场景选择@@合适的@@滤波@@器@@类型@@@@。

（5）频率响应@@：带通滤波@@@@器的@@频率响应@@对@@其@@性能有着重要影响@@。为了保证信号@@的@@传输质量@@，需要在@@设计@@时@@确保频率响应@@尽可能平坦且没有不良的@@谐振现象@@@@。

（6）稳定性@@：带通滤波@@@@器需要保持稳定的@@性能@@，因此@@需要选择@@高@@品质的@@@@188足彩外围@@@@app 以@@及@@合适的@@电路布局@@@@，以@@保证过零频率和@@幅值@@的@@稳定性@@@@。

（7）温度变化@@：带通滤波@@@@器的@@性能会因环境温度的@@变化而@@产生一@@定的@@漂移@@，因此@@在@@实际应用@@中@@需要注@@意环境温度的@@影响@@@@。

六@@. 总结@@

滤波@@是@@我们解决@@EMC问题@@的@@常用手段之一@@@@@@，要想很好的@@解决@@EMC问题@@，需要全面的@@了解问题@@@@、制定计划@@、实施方案@@、验证效果@@、持续改进和@@加强管理@@。只有这样@@，才能有效地解决电磁兼容@@问题@@并提高@@系统的@@电磁兼容@@性@@@@能@@。

小尺寸大@@功率@@Harwin连接器@@子系列可从@@360° EMC后@@壳中@@受@@益@@

judy — Fri, 28 Jul 2023 06:42:45 +0000

Harwin公司@@宣布其@@@@Kona大@@功率连接器@@子系列现已推出带后@@壳的@@产品@@@@。这种后@@壳采用@@6061航空级铝合金制成@@，因此@@可防止不期望的@@@@EMI从连接器@@@@/电缆组件泄漏到@@周围@@系统中@@@@。

Harwin的@@8.5mm间距@@Kona连接器@@，虽然采用小尺寸@@、流线@@型设计@@@@，但却能传送大@@电流@@@@（每个触点高@@达@@@@60A）。这种连接器@@提供了@@2、3和@@4三@@种触点版本@@。自@@2020年@@底首次发布以@@来@@，这类高@@可靠性@@188足彩外围@@@@app 已广泛应用@@于关键任务应用@@@@，包括@@新@@太空@@、电动汽车@@@@（EV）、无人@@机@@（UAV）和@@机器人@@@@@@。

Kona后@@壳的@@两部分结构@@，使工程师能够通过@@@@360° EMC屏蔽@@轻松升级其@@现有电缆组件@@。如@@果@@设备在@@开发过程后@@期才出现@@EMI问题@@，或者@@当现场部署的@@设备在@@经过改造后@@才发现有新@@的@@@@EMI问题@@时@@@@，这种功能就尤其@@有用@@。它还提供了电路板@@和@@面板安@@装连接器@@选项@@，用于提供完整的@@屏蔽@@@@。

“在@@将电源@@连接器@@设置在@@@@DC/DC转换器附近@@的@@情况下@@，例如@@@@在@@电动汽车@@@@充电基础设施中@@@@，大@@电流@@传输可能会导致波形失真@@，从而@@给转换器带来压力@@。”Harwin公司@@产品副总裁@@Ryan Smart解释说@@，“通过@@提供易于组装的@@后@@壳屏蔽@@选项@@，我们现在@@为我们的@@@@Kona系列产品增加@@了一@@个宝贵的@@特点@@，借此就可解决此类问题@@@@。”

Kona后@@壳具有@@坚固的@@结构@@，可确保在@@恶劣环境下具有@@长@@期可靠性@@。其@@安@@装无需特殊工具@@，组装快速@@、简@@单@@。编织电缆上@@额外的@@应力消除@@，有助于消除安@@装和@@运行后@@组件损坏的@@风险@@。该后@@壳上@@还镀了镍@@，可提供额外的@@保护@@，因此@@即可防止现场腐蚀和@@氧化@@。

欲了解更多信息@@，请访问@@：Kona 8.5mm间距@@高@@可靠性连接器@@@@ | Harwin

关于@@Harwin
70多年@@来@@，Harwin一@@直为工程师提供高@@性能连接器@@@@，用于满足@@最苛刻的@@规格所需@@。Harwin的@@创新@@互连高@@可靠性产品组合@@，旨在@@在@@最恶劣的@@操作环境或最狭窄的@@空间内实现超高@@性能应用@@@@。

如@@今@@，Harwin产品遍布全球广泛的@@市场和@@应用@@@@。这些@@领域包括@@太空@@、航空电子设备@@、国防@@、机器人@@@@、石油@@/天然气@@、医疗@@保健@@、赛车@@、工业驱动@@、工厂自@@动化系统@@、自@@动驾驶汽车@@@@、智能农业@@，以@@及@@电动汽车@@@@电池管理等@@@@。
● HRi包括@@高@@可靠性产品@@——Gecko、Datamate、M300和@@Kona。
● BBi包括@@板对@@板产品@@——Archer Kontrol耐用型工业连接器@@@@、Archer .5和@@Archer .8高@@速@@夹层连接器@@@@。
● EZi则包括@@板级硬件和@@配件@@——EMI/RFI屏蔽@@罩和@@全面的@@板级硬件@@，包括@@垫片@@、弹簧触点@@、电缆夹和@@跳线@@@@。

这些@@产品由全球领先的@@分销商和@@当地专业合作伙伴所组成的@@广泛网@@络所供货@@，并由@@Harwin的@@全球售后@@团队提供支持@@。总而@@言之@@，客户可以@@随时@@随地获得全面的@@库存和@@支持@@。

欲了解更多信息@@：
网@@站@@：www.harwin.com
推特@@：@Harwin
领英@@：https://www.linkedin.com/company/harwin/
YouTube：https://www.youtube.com/HarwinGroup

汽车@@仪表盘@@EMC问题@@剖析@@

judy — Sun, 25 Jun 2023 03:30:04 +0000

作者@@：方名飞@@，来源@@：韬略科技@@@@EMC微信公众号@@

一@@、汽车@@仪表盘@@的@@作用@@

上@@图@@的@@汽车@@仪表盘@@主要包括@@燃油指示灯@@、清洗液指示灯@@、电子油门指示灯@@、前后@@雾灯指示灯及报警灯@@，可以@@随时@@监控汽车@@状态@@。汽车@@仪表盘@@是@@反映车辆各系统工作@@状况的@@装置@@，一@@般汽车@@的@@常规仪表有车速里程表@@、转速表@@、机油压力表@@、水温@@表@@、燃油表@@、充电表等@@@@。汽车@@仪表是@@驾驶员与@@汽车@@进行信息交流@@的@@重要接口@@，随着@@汽车@@电子@@技术的@@发展@@@@，汽车@@行驶状况和@@各机构@@、零部件的@@信息量显著增加@@@@，驾驶员在@@驾驶车辆时@@@@，必须更多@@、更及时@@了解汽车@@和@@发动机的@@各种@@参数是@@否正常@@，以@@便及时@@采取措施@@，防止发生事故@@。

二@@、主要的@@@@EMC问题@@

1.电源@@端@@传导@@发射@@@@@@;

2.ARM主时@@钟频率点@@;

3.LCD屏驱动时@@钟@@;

4.接口端静电防护@@@@@@;

5.电源@@端@@口@@7637测试@@异常@@;

6.CAN线@@EMC处理@@。

三@@、仪表盘主流方案@@

仪表盘框架图@@@@:

四@@、仪表盘输入@@/输出量@@
输入量@@:（通过@@CAN总线@@接受@@外部信号@@@@）

1.水温@@/油量等@@模拟信号@@通过@@@@A/D转化送给@@MCU；

2.电动机转速@@/车速为脉冲@@信号@@输入到@@@@MCU。

输出量@@:

1.步进电机驱动四@@路指针显示@@；

2.LCD驱动显示@@；

3.I/O实现报警灯控制@@。

电源@@端@@传导@@抑制@@发射@@@@:

抑制@@方案@@(大@@电流@@共模滤波@@器@@@@ )

原理是@@流过共模电流@@时@@磁环@@中@@的@@磁通相互叠加@@,从而@@具有@@相当大@@的@@电感量@@,对@@共模电流@@起到@@抑制@@作用@@,而@@当两线@@圈流过差模电流@@时@@@@,磁环@@中@@的@@磁通相互抵消@@,几乎没有电感@@量@@,所以@@差模电流@@可以@@无衰减地通过@@@@。因此@@共模电感在@@平衡线@@路中@@能有效地抑制@@共模干扰信号@@@@,而@@对@@线@@路正常传输的@@差模信号@@@@无影响@@。

大@@电流@@共模电感与@@传统共模电感的@@阻抗@@特性对@@比图@@如@@下@@@@：

五@@、应用@@电路@@

测试@@效果对@@比图@@@@:

六@@、时@@钟频率尖峰抑制@@@@

展频@@原理@@:

通过@@对@@尖峰时@@钟进行调制处理@@@@，使其@@从一@@个窄带时@@钟变为一@@个具有@@边带的@@频谱@@，将尖峰能量分散到@@展频@@区域的@@多个频率段@@，从而@@达到@@降低尖峰能量@@，抑制@@EMI的@@效果@@。

七@@、展频@@IC应用@@电路@@

测试@@效果对@@比图@@@@:

八@@、共模滤波@@器@@抑制@@效果图@@@@

九@@、ISO7637脉冲@@5a的@@模拟波形@@
对@@于@@FAE现场应用@@工程师而@@言@@，ISO7637测试@@、ISO7637-2测试@@、ISO7637-2 3A/3B、ISO7637-2 5A/5B测试@@是@@他们的@@家常便饭@@。要知道@@，ISO7637测试@@是@@汽车@@电子@@必经之路@@，相关部门制定的@@@@ISO7637抛负载测试@@试验必要存在@@它的@@合理性@@。众所周知@@，为了充分保障汽车@@的@@安@@全性和@@使用@@寿命@@，汽车@@内部@@很多@@元器件@@的@@地方都要通过@@@@ISO7637-2 5A/5B抛负载电压@@冲击测试@@@@，比如@@@@倒车系统@@、车载导航@@、点火开关@@、电子调节器@@、显示仪表@@、安@@全气囊等@@@@。

十@@、电源@@端@@ISO7637防护@@

十@@一@@@@、静电防护@@@@
防护@@电路@@：

1.检测电路@@

2.复位@@引脚@@

3.CAN线@@接口@@

十@@二@@@@、CAN线@@EMI抑制@@

CAN线@@的@@优点@@：
　　● 具有@@实时@@性强@@、传输距离较远@@、抗电磁干扰@@能力@@强@@、成本低等@@优点@@；

　　● 采用双线@@串行通信方式@@，检错能力@@强@@，可在@@高@@噪声@@干扰环境中@@工作@@@@；

　　● 具有@@优先权和@@仲裁功能@@，多个控制模块通过@@@@CAN 控制器挂到@@@@CAN-bus 上@@，形成多主机局部网@@络@@；

　　● 可根据报文的@@@@ID决定接收或屏蔽@@该报文@@；

　　● 可靠的@@错误处理@@和@@检错机制@@；

　　● 发送的@@信息遭到@@破坏后@@@@，可自@@动重发@@；

　　● 节点在@@错误严重的@@情况下具有@@自@@动退出总线@@的@@功能@@；

　　● 报文不包含源地址或目标地址@@，仅用标志符来指示功能信息@@、优先级信息@@。

十@@三@@@@、共模在@@@@CAN线@@上@@@@BCI的@@实验对@@比@@

十@@四@@@@、总结@@
针对@@不同的@@测试@@@@标准@@和@@应用@@场景@@，要选择@@合适的@@元器件@@@@，以@@此达到@@事半功倍的@@效果@@@@，特别是@@针对@@@@EMC问题@@，有专器专用的@@说法@@@@，本文通过@@对@@仪表盘的@@问题@@剖析@@@@，给广大@@工程师提供了多一@@种解决方案@@@@，希望对@@大@@家有所帮助@@。

盘点电容@@在@@@@@@EMC中@@的@@应用@@@@

judy — Tue, 06 Jun 2023 09:02:32 +0000

作者@@：钟瑞昌@@，文章@@来源@@@@：韬略科技@@@@EMC微信公众号@@

一@@. 前言@@

随着@@科学技术的@@发展@@和@@电子产品种类@@和@@数量不断增多@@，造成了日益复杂的@@电磁环@@境@@。为了控制电子产品的@@电磁辐射@@以@@及@@在@@电磁环@@境下能够稳定工作@@@@，世界各国组织和@@机构出台了许多电磁兼容@@@@（EMC）标准@@，为了能满足@@这些@@标准@@的@@要求@@@@，在@@产品设计@@过程不得不考虑电磁兼容@@设计@@@@，常见的@@@@电磁兼容@@设计@@有屏蔽@@@@、接地@@和@@滤波@@@@。今天分享的@@内容与@@滤波@@有关@@，是@@我们常见的@@@@滤波@@器@@件@@—电容@@。

二@@. 电容@@

电容@@作为三@@大@@基本电路@@188足彩外围@@@@app 之一@@@@，发展至@@今已经有了各式各样的@@产品@@形态@@，如@@瓷介@@电容@@@@（CC）、纸介@@电容@@@@（CZ）、铝电解电容@@@@（CD）、钽@@电解电容@@@@（CA）、安@@规电容@@以@@及@@穿心电容@@等@@@@，不同的@@电容@@形态各异@@，作用不同@@，但也有作为电容@@的@@@@通性@@。

1.电容@@的@@@@结构@@

电容@@的@@@@结构@@组成可以@@简@@单@@分为三@@部分@@：电极@@+介@@质@@+电极@@，以@@下是@@片状多层陶瓷电容@@和@@铝电解电容@@@@的@@基本结构示意图@@@@：

电容@@的@@@@容值@@计算公式@@为@@：

C为电容@@值@@@@，单位@@法@@拉@@F，ε为介@@质@@介@@电常数@@，S为电极@@的@@面积@@，d为电极@@的@@距离@@。

2.电容@@的@@@@特性@@

（1）频率特性@@：电容@@具有@@隔离直流通交流@@@@，隔离低频通高@@频@@的@@特点@@，可以@@通过@@电容@@的@@@@阻抗@@计算公式@@来看@@：

Z为阻抗@@@@，单位@@Ω，W为角频率@@，C为电容@@大@@小@@。通过@@公式@@可以@@知道@@，角频率增大@@@@，阻抗@@Z减小@@，体现了频率越高@@@@阻抗@@越低的@@特点@@。

理想的@@电容@@阻抗@@随频率降低@@，但在@@实际应用@@中@@@@，考虑到@@电路的@@寄生电感@@@@带来的@@影响@@@@，电容@@的@@@@频率特性@@会在@@某个频率点发生转变@@，这个频率点我们称为电容@@的@@@@谐振频率@@，计算公式@@如@@下@@@@：

（2）储能特性@@：电容@@两个极板在@@上@@电过程通过@@储存电荷@@，将电能转换为电势能@@，存储在@@电容@@两端@@，存储的@@能量大@@小计算公式@@如@@下@@@@@@：

电容@@的@@@@储能就是@@一@@次充电过程@@，电容@@充放电的@@时@@间常数的@@大@@小与@@电路中@@电阻@@、和@@电容@@本身容量有关@@，计算方式如@@下@@@@：

RC电路的@@时@@间常数@@：τ=RC

充电时@@@@：

U是@@电源@@电压@@@@@@。

放电时@@@@：

Uo是@@放电前电容@@上@@电压@@@@。

三@@. 电容@@在@@@@EMC整改@@中@@的@@应用@@@@@@

在@@EMC整改@@过程@@中@@@@，电容@@滤波@@@@是@@常用的@@手段之一@@@@@@，利用@@电容@@在@@@@不同频段的@@频率特性@@可以@@实现@@对@@电磁辐射@@的@@抑制@@@@，常用的@@电容@@谐振频率可以@@参考下表@@：

在@@整改@@过程@@中@@@@@@，通过@@滤波@@可以@@改变噪声@@的@@辐射路径@@，从而@@实现抑制@@电磁辐射@@的@@目的@@@@。针对@@不同的@@辐射频@@段选用不同的@@电容@@滤波@@@@@@，但是@@@@前提是@@先找到@@辐射的@@主要路径@@。

（1）高@@频@@辐射滤波@@@@：下面@@是@@某设备的@@辐射测试@@数据@@@@，在@@750MHz频段辐射值@@较高@@@@：

通过@@排查发现主要的@@@@辐射路径是@@串口通信接口@@，如@@下@@：

通过@@在@@接口处做电容@@滤波@@@@@@，滤波@@后@@数据如@@下@@@@：

（2）低频噪声@@滤波@@@@

在@@DCDC电源@@电路设计@@中@@@@@@，为了应对@@可能出现的@@低频噪声@@辐射问题@@@@，例如@@@@车载设备的@@传导@@电压@@法@@测试@@@@，通常需要在@@电源@@端@@预留足够的@@滤波@@@@，常见的@@@@电容@@滤波@@@@组合为@@LC滤波@@、π型滤波@@@@，滤波@@参数需要参考需要滤波@@的@@频段来确定@@@@。

LC滤波@@的@@谐振频率计算公式@@如@@下@@@@@@：

作为低通二@@阶滤波@@@@，在@@谐振频率点之后@@的@@频段@@，插损为@@-20db/10倍频@@。如@@果@@需要滤波@@的@@频点为@@500KHz，滤波@@谐振频率@@f设置为@@50KHz，那么@@计算出来的@@滤波@@参数可以@@实现@@在@@@@500KHz频点达到@@@@20dB的@@噪声@@抑制@@效果@@。

四@@. 电容@@储能@@

电容@@的@@@@储能特性@@能够为电路提供短暂的@@能量供给@@，在@@一@@些@@EMC抗扰类测试@@项目中@@@@，涉及电源@@波动抗扰度@@测试@@@@，通过@@储能电容@@可以@@让电路在@@测试@@过程中@@有足够的@@能量保持正常工作@@@@。

以@@电压@@跌落测试@@为例@@，电压@@暂降和@@短时@@中@@断@@抗扰度@@试验是@@为了模拟因为线@@路过载引起的@@长@@时@@供电@@电压@@升高@@或降低@@，或者@@其@@他大@@功率负载电流@@瞬间抽取的@@过大@@@@，导致输入电压@@瞬间下降或者@@供电@@短时@@中@@断@@@@。

要解决电压@@跌落的@@问题@@@@，首先要确定@@是@@哪一@@部分的@@电路问题@@@@，只有定位到@@具体的@@电路模块后@@@@，才能分析@@用哪种措施去补偿这些@@跌落@@。利用@@电容@@的@@@@储能特性@@@@，可以@@选择@@在@@负载供电@@端并联电容@@@@，如@@低@@ESR的@@钽@@电容@@@@或者@@电解电容@@@@。

五@@. 总结@@

无论是@@电路设计@@还是@@@@EMC整改@@设计@@@@，电容@@都发挥了极大@@的@@作用@@，熟练掌握电容@@的@@@@结构@@与@@性能很关键@@。在@@EMC整改@@过程@@中@@@@，电容@@只有放在@@正确的@@位置才能发挥出最大@@的@@效果@@@@，所以@@很多@@时@@候除了要有好的@@器件@@@@，也需要有足够的@@经验用于判断问题@@@@，进而@@解决问题@@@@。关于@@电容@@的@@@@更多应用@@@@，欢迎各位留言讨论@@、交流@@。

汽车@@ EMC 问题@@一@@览@@

judy — Fri, 26 May 2023 02:26:48 +0000

本文要点@@

汽车@@ EMC 问题@@是@@仅次于尾气排放和@@交通噪音的@@第@@三@@大@@车辆污染@@形式@@。

汽车@@ EMC 问题@@会造成无预警的@@汽车@@系统操作变更@@。

这类问题@@可能是@@辐射@@，也可能是@@易于受@@到@@外部@@ EMI 来源@@的@@不利影响@@。

传统汽车@@中@@包含电气系统@@、电子电路@@，以@@及@@内燃机@@。工程技术的@@进步让汽车@@拥有了更多工具@@，但这一@@切也带来了电磁兼容@@性@@@@ (EMC) 问题@@。

汽车@@ EMC 问题@@要么来自@@车内电子组件@@的@@辐射@@，要么是@@因为电子@@188足彩外围@@@@app 非常容易受@@到@@@@外部@@ EMI 来源@@的@@不利影响@@。在@@这两种情况下@@，汽车@@ EMC 问题@@都会让汽车@@系统运行发生意外变化@@。车载无线@@技术的@@应用@@@@，以@@及@@汽车@@外部广泛的@@通信连接能力@@@@，进一@@步加剧了这一@@问题@@@@。

本文将深入探讨汽车@@面临的@@一@@些@@ EMC 问题@@以@@及@@@@ EMC 的@@来源@@@@。

常见的@@@@汽车@@@@ EMC 问题@@

1. 车辆驱动系统@@

在@@电动汽车@@@@中@@@@，车辆驱动系统@@容易受@@到@@@@@@ EMC 问题@@的@@影响@@@@。大@@多数情况下@@，车辆驱动系统@@会受@@到@@大@@量传导@@共模干扰@@。系统接地@@不当和@@电路板@@布局@@设计@@不当是@@车辆驱动系统@@中@@@@ EMI 的@@潜在@@来源@@@@。

汽车@@驱动系统中@@配备有诸如@@@@ DC-AC 逆变器和@@@@ DC-DC 转换器的@@电源@@转换器@@，这些@@转换器会产生干扰汽车@@电子@@系统的@@杂散信号@@@@。另外@@，产生的@@@@ PWM 信号@@也会产生车辆电磁干扰@@@@。

2. 车辆点火系统@@

在@@诱发内部@@以@@及@@外部的@@电磁干扰@@方面@@，车辆点火系统@@中@@的@@高@@压瞬态电磁脉冲@@起着重要作用@@。点火启动期间的@@电磁辐射@@是@@影响车辆电子装置的@@最强电磁干扰@@源@@之一@@@@@@。

3. 车辆雨刮器电机系统@@

传统汽车@@中@@用于雨刮器和@@车窗控制的@@直流电机在@@电机运行时@@产生反向瞬态电压@@@@，并在@@电刷和@@换向器段之间@@引起火花放电@@。

这种放电造成的@@传导@@和@@辐射@@ EMI 会在@@汽车@@系统中@@产生干扰问题@@@@。除此以@@外@@，雨刮器电机在@@运行时@@会在@@电机绕组之间@@产生传导@@干扰@@，并引发干扰@@。

哪些原因导致了汽车@@@@ EMC 问题@@？

汽车@@ EMC 问题@@会影响内部@@集成电路以@@及@@车辆附近@@的@@电子系统@@。在@@汽车@@中@@@@，EMC 领域可以@@分为以@@下几类@@：

辐射抗扰性@@

辐射发射@@@@

传导@@抗扰性@@

传导@@发射@@@@

静电放电@@ (ESD)

188足彩外围@@@@app 放置@@、电子组件@@、天线@@@@系统和@@接线@@都是@@产生汽车@@@@ EMC 问题@@的@@潜在@@原因@@。汽车@@电子@@组件@@中@@的@@电磁耦合通常通过@@印刷电路板@@@@@@走线@@或接线@@实现@@，它们为传导@@发射@@@@提供了一@@条路径@@。车辆中@@的@@接线@@和@@内部@@互连也可以@@用作天线@@@@@@，将电磁场转换为辐射发射@@@@@@。

除了硬件@@，控制某些汽车@@操作的@@软件中@@存在@@微处理@@器时@@钟频率和@@周期性时@@序回路@@，它们也可能导致车辆出现@@ EMC 问题@@。如@@果@@微处理@@器频率与@@车辆中@@使用@@的@@无线@@电频带相匹配@@，则可能导致@@ EMC 问题@@。

汽车@@系统中@@的@@@@ EMI 来源@@

上@@文提到@@的@@车辆系统是@@产生电磁干扰@@@@的@@车载来源@@@@。汽车@@ EMC 问题@@可能由车载和@@车外@@ EMI 来源@@引起@@。除了这些@@来源@@之外@@，还有一@@些内部@@接收器会使汽车@@电子@@@@188足彩外围@@@@app 容易受@@到@@@@ EMI 的@@影响@@。下表列出了一@@些影响汽车@@@@ EMC 的@@内部@@和@@外部@@ EMI 来源@@。

汽车@@ EMC 问题@@是@@仅次于尾气排放和@@交通噪音的@@第@@三@@大@@车辆污染@@形式@@。与@@传统的@@内燃机汽车@@相比@@，电动或混合动力汽车@@更容易受@@到@@@@汽车@@@@ EMC 问题@@的@@困扰@@。

文章@@来源@@@@： Cadence楷登@@PCB及封装@@资源中@@心@@

RECOM出版全新@@系列@@@@ –《EMC知识@@手册@@》

judy — Fri, 05 May 2023 07:24:46 +0000

RECOM现已为工程师@@、设计@@人@@员和@@学生出版了最新@@系列@@的@@@@《知识@@手册@@》—《EMC 知识@@手册@@》。

该手册以@@电磁兼容@@性@@@@ (EMC) 为主题@@，副标题为@@“用户实用技巧@@”，是@@由@@ RECOM 创新@@经理@@ Steve Roberts 和@@ EMC 工程团队负责@@人@@@@ Josefine Lametschwandler 撰写@@。这本书是@@继大@@受@@欢迎的@@@@ DC/DC 和@@ AC/DC知识@@手册@@的@@后@@续新@@作@@，对@@于@@任何参与@@电源@@转换器应用@@或设计@@以@@及@@希望了解更多有关产品或应用@@方面@@EMC知识@@ 的@@人@@来说@@@@，这都是@@一@@本非常具有@@参考价值@@的@@书@@。

《EMC 知识@@手册@@》是@@由@@该领域的@@专家以@@通俗易懂@@、诙谐对@@话的@@风格所撰写@@@@，涵盖的@@内容广泛@@。本书从电场和@@磁场的@@基础知识@@开始@@，阐述它们是@@如@@何产生@@、如@@何在@@实际电路中@@传播@@，接着探讨影响@@ EMC 器件@@的@@分析@@和@@建模@@，以@@及@@传输线@@@@、耦合效应和@@降噪@@技术@@。本书包含了@@ PCB 布局@@和@@滤波@@器@@设计@@以@@实现@@最低@@ EMI，以@@及@@一@@节专门介@@绍@@ EMC 标准@@及其@@适用性@@、类别和@@等@@级的@@内容@@。功率因数校正有独立的@@章@@节进行讨论@@，最后@@是@@@@ EMC 测量技术和@@测试@@设备的@@实用指南@@。本书还提供了大@@量的@@术语表以@@供读者参考@@。

《EMC 知识@@手册@@》可点击下载@@：https://recom-power.com/zh/support/technical-resources/book-of-knowledge...

Recom
EMC

磁环@@在@@@@EMC中@@的@@妙用@@

judy — Tue, 18 Apr 2023 07:35:50 +0000

作者@@：金耀光@@，来源@@：韬略科技@@@@EMC微信公众号@@

前言@@

在@@电子产品的@@设计@@中@@@@@@，电磁兼容@@EMC性能对@@系统的@@影响@@非常大@@@@，关系到@@其@@能正常稳定运转@@。很多@@国家现在@@已经开始对@@电子产品的@@电磁兼容@@性@@@@做强制性限制@@，电磁兼容@@性@@能已经成为产品性能的@@一@@个重要指标@@。

电磁兼容@@主要有两方面的@@内容@@，一@@个是@@产品本身对@@外界产生不良的@@电磁干扰@@影响@@，称为电磁干扰@@发射@@@@EMI；另一@@个是@@对@@外界电磁信号@@的@@敏感程度称为电磁敏感度@@EMS。干扰源@@、耦合途径及敏感设备是@@电磁兼容@@的@@三@@要素@@，缺一@@不可@@。在@@整改@@过程@@中@@@@@@我们有时@@@@候经常采用到@@磁环@@来排查问题@@@@，但是@@@@使用@@过程中@@我们不知道哪些细节会影响使用@@的@@效果@@@@。

磁环@@的@@作用@@

图@@1 USB接口信号@@传输@@

上@@面图@@@@1是@@USB接口信号@@传输@@的@@等@@效电路@@@@，假设信号@@传输过程中@@存在@@两种噪声@@@@，绿色信号@@的@@走向是@@共模噪声@@@@@@，蓝色信号@@走向是@@差模噪声@@@@。因此@@在@@整改@@过程@@中@@@@@@我们将磁环@@绕在@@@@USB信号@@线@@@@上@@来抑制@@噪声@@@@，并对@@比前后@@的@@效果@@@@。

图@@2 绕磁环@@等@@效电路@@@@

上@@面图@@@@2是@@绕磁环@@等@@效电路@@@@@@，电路上@@的@@@@@@ZF是@@绕磁环@@后@@在@@电路@@上@@的@@@@@@等@@效阻抗@@@@，Z0是@@信号@@源的@@内阻@@，ZB是@@负载@@，那么@@我们可以@@根据下面@@的@@公式@@计算出磁环@@的@@插入损耗@@，这样就可以@@选出合适的@@磁环@@来降低噪声@@满足@@实验限值@@的@@要求@@@@。

图@@3 插入损耗计算公式@@@@

影响磁环@@抑制@@噪声@@效果的@@因素@@

1. 绕线@@的@@匝数@@

一@@般磁环@@的@@规格书上@@面都会给出这样的@@匝数的@@频率阻抗@@曲线@@@@，从图@@@@4可以@@看出当线@@绕一@@匝时@@@@100MHz对@@应下的@@阻抗@@大@@约@@110Ω，而@@当线@@绕到@@两匝时@@可以@@看出@@100MHz对@@应的@@阻抗@@大@@约@@390Ω，而@@且@@两匝的@@整个曲线@@都偏上@@@@，因此@@在@@整改@@过程@@中@@@@@@绕的@@匝数也是@@比较关键的@@@@，不然加上@@磁环@@达不到@@我们想要的@@效果@@@@。

图@@ 4 不同匝数的@@频率特性@@阻抗@@曲线@@@@@@

那么@@当规格书上@@面没有这样的@@曲线@@时@@@@，我们可以@@根据以@@下的@@公式@@进行计算@@，当磁环@@上@@绕了线@@之后@@我们可以@@将其@@等@@效成一@@个电感@@，其@@中@@@@N为绕线@@的@@匝数@@@@，μr是@@磁环@@的@@磁导率@@@@，μ0是@@初磁导率@@@@，A是@@磁环@@的@@截面积@@，r是@@外圈到@@中@@心的@@半径@@，因此@@根据公式@@可以@@计算出我们想要的@@磁环@@参数@@。

图@@ 5 磁环@@感量的@@计算公式@@@@

2. 磁导率@@

图@@ 6 磁导率@@

由上@@图@@@@6可以@@看出磁导率@@是@@分为虚部和@@实部两部分@@，红色的@@曲线@@是@@实际的@@磁导率@@@@，黑色的@@实线@@是@@磁导率@@的@@实部@@，黑色虚线@@是@@磁导率@@的@@虚部@@。当频率达到@@上@@@@GHz时@@，磁导率@@的@@值@@几乎降低到@@@@零了@@，所以@@当选择@@磁环@@时@@要考虑到@@超标频率对@@应磁导率@@的@@变化@@。

3.居里温度@@

图@@ 7居里温度@@曲线@@@@

简@@单@@来说@@@@，这居里温度@@是@@让磁环@@内部@@的@@磁畴解体的@@温度@@，可以@@从图@@@@@@7看出磁导率@@随着@@温度的@@升高@@逐渐达到@@一@@个高@@点@@，该高@@点对@@应的@@温度是@@@@120℃，当温度再升高@@时@@磁导率@@开始急剧下降@@，下降到@@磁导率@@变为@@1时@@，该磁环@@没有了磁性@@@@。不同的@@磁环@@有不一@@样的@@居里点@@，因此@@当使用@@磁环@@在@@@@高@@温环境下@@时@@@@，我们要考虑磁环@@的@@居里温度@@的@@影响@@@@，这样保证磁环@@的@@有效性@@。

4. 通流大@@小@@

图@@ 8 磁环@@内部@@磁畴的@@分布图@@@@

图@@ 9 电流@@频率阻抗@@曲线@@@@

图@@8是@@磁环@@内部@@磁畴的@@分布情况@@，当磁环@@没有磁场时@@磁畴的@@分布是@@一@@个无序的@@状态@@，而@@施加磁场时@@磁畴变成一@@个有序的@@状态@@，那么@@电流@@增大@@时@@磁场强度也随之增强@@，这样磁畴的@@排列就更加的@@紧凑@@，有序的@@磁畴更加的@@多@@，通过@@的@@磁感线@@就变得越密集@@，所以@@磁环@@的@@阻抗@@就随之增大@@@@。由图@@@@9的@@电流@@阻抗@@曲线@@可以@@看出@@，磁环@@的@@初始磁导率@@为@@750H/m时@@，在@@低频情况下电流@@由@@0安@@逐渐增加@@到@@@@5安@@，阻抗@@的@@差异会比较明显@@，到@@高@@频@@时@@电流@@变化时@@阻抗@@变化不大@@@@。

5. 气隙@@

图@@ 10 频率特性@@阻抗@@曲线@@@@

如@@图@@@@10可以@@看出一@@款气隙@@@@0.8mm的@@夹扣式磁环@@随着@@频率的@@不断增加@@阻抗@@接近直线@@上@@@@升的@@趋势@@，到@@达上@@@@1GHz了阻抗@@还是@@增大@@状态@@。而@@micro扁平磁环@@随着@@频率的@@增加@@会达到@@一@@个最高@@点@@，频率再增加@@时@@阻抗@@会下降@@，尤其@@是@@频率达到@@@@1GHz的@@时@@候@@。因此@@在@@我们@@想要抑制@@高@@频@@的@@噪声@@时@@可以@@选择@@夹扣式的@@磁环@@进行抑制@@噪声@@@@。

POC电感参数对@@比和@@测试@@@@

总的@@来说@@@@，对@@于@@磁环@@的@@使用@@一@@般会在@@消费类产品上@@看见@@，由于@@外接这种磁环@@外观不是@@很好看@@，所以@@很多@@产品都会取消采用其@@他的@@滤波@@方式去抑制@@噪声@@@@，如@@共模电感@@、差模滤波@@器@@等@@@@@@，但是@@@@对@@于@@磁环@@的@@使用@@@@，我们可以@@在@@整改@@过程@@中@@@@@@用来排查问题@@@@，这样比较有效@@、快速的@@锁定噪声@@传播路径@@，因此@@使用@@磁环@@时@@可以@@参考以@@上@@@@的@@几点影响因素@@，可以@@规避一@@些额外的@@影响@@@@。

磁环@@
EMC

TDK推出首个适用于自@@@@9 kHz频率起具有@@卓越衰减特性的@@@@EMC大@@电流@@滤波@@器@@系列@@

judy — Fri, 07 Apr 2023 01:35:59 +0000

TDK株式会社@@（东京证券交易所代码@@：6762）推出新@@的@@@@B84143C*S250/S251系列爱普科斯@@@@ (EPCOS) 3线@@式@@EMC滤波@@器@@。新@@系列@@188足彩外围@@@@app 非常适合大@@电流@@转换器应用@@@@，额定电压@@为@@305/530 V AC和@@440/760 V AC (50/60 Hz)，具体视型号而@@定@@，额定电流@@范围@@为@@@@160 A至@@2500 A。新@@188足彩外围@@@@app 的@@突出亮点为在@@@@9K~150K频率范围@@@@内也实现超高@@的@@衰减数值@@@@。为满足@@@@UL标准@@关于@@开关柜结构的@@要求@@@@，整个系列的@@滤波@@器@@具采用特殊设计@@@@，具有@@100 kA的@@SCCR（短路额定电流@@@@）值@@。

滤波@@器@@不仅性能优异@@，并且@@配备防护@@等@@级为@@IP 00的@@外壳@@，尺寸非常紧凑@@，最小@@型号的@@尺寸为@@350 x 240 x 120 mm（长@@x宽@@x高@@），最大@@型号的@@尺寸为@@710 x 365 x 257 mm。所有型号的@@接地@@漏电电流@@均为@@46 mA，满足@@IEC 60939-1:2010标准@@，并且@@获得@@IEC 60939-3、UL 60939-3和@@CSA C22.2 No.8标准@@认证@@@@。

输入滤波@@器@@的@@典型应用@@包括@@电机驱动的@@变频器@@@@、风力涡轮机@@和@@电源@@@@。

特性和@@应用@@@@

主要应用@@@@

电机驱动的@@变频器@@

风力涡轮机@@

电源@@

主要特点和@@优势@@

不同额定电压@@可选@@：305/530 V AC和@@440/760 V AC (50/60 Hz)

额定电流@@范围@@为@@@@160 A至@@2500 A

在@@9 kHz至@@150 kHz范围@@内也具有@@高@@衰减数值@@@@

高@@达@@100 kA的@@SCCR值@@

ENEC、UL和@@CSA认证@@

如@@需了解该产品的@@更多信息@@，请访问@@ www.tdk-electronics.tdk.com/zh/emc_filters

噪声@@的@@根源和@@种类@@@@，追踪看不见的@@噪声@@@@

judy — Thu, 15 Sep 2022 04:21:01 +0000

无现金支付@@ (手机支付@@)、可优化暖气和@@照明等@@耗电量的@@智能家居@@、电动汽车@@@@和@@自@@动驾驶技术@@、搭载@@AI画面识别技术的@@自@@动安@@检设备和@@机器人@@@@@@@@——我们周围@@的@@环境正发生急速的@@变化@@。为这些@@技术提供支持的@@正是@@大@@量的@@电信号@@传导@@@@。今后@@预计还会不断出现各种@@先进技术@@，电信号@@的@@传导@@也需要达到@@与@@之相符的@@高@@速@@大@@容量@@。而@@且@@，这些@@信号@@还必须保证高@@安@@全性和@@可靠性@@。

实际上@@@@，电信号@@和@@噪声@@都是@@电磁能量@@@@，因此@@电子化生活越是@@便利@@，电子设备就越需要噪声@@对@@策@@@@@@。

噪声@@的@@两种类@@型@@——传导@@噪声@@和@@辐射噪声@@@@

我们周围@@的@@电气电子设备多少都算是@@噪声@@的@@产生源@@，看不见的@@噪声@@与@@热量有类似之处@@。众所周知@@，热的@@移动分为传导@@@@、对@@流@@、辐射三@@种@@。保温瓶的@@内部@@是@@真空的@@双层构造@@，这是@@为了防止空气的@@热传导@@和@@对@@流@@@@。不过@@，辐射热属于电磁波@@ (红外线@@@@)，即使真空也无法@@阻断@@。因此@@，杯子里面会镀上@@银胆@@，反射@@红外线@@@@@@，提高@@保温效果@@。

作为电磁能量@@，噪声@@也根据传递方式大@@致分为传导@@噪声@@和@@辐射噪声@@@@@@。传导@@噪声@@通过@@电源@@线@@@@、信号@@线@@@@、印刷电路板@@@@的@@电路等@@@@，与@@信号@@一@@起移动@@。辐射噪声@@无需介@@质@@@@，以@@电磁波形式飞散@@。

传导@@噪声@@的@@入侵线@@路相对@@比较明确@@，但和@@信号@@类似@@，难以@@识别@@。电信号@@一@@般会以@@电压@@变化的@@方式@@传导@@@@，但噪声@@也是@@这种变化的@@一@@部分@@，会与@@电信号@@融合@@。

电路板@@和@@地面间的@@静电结合@@，以@@及@@线@@路间的@@电磁结合会成为噪声@@的@@传输路径@@。此外@@，电路板@@若直接存在@@电势差@@，就会形成大@@型的@@电流@@循环@@，成为噪声@@传输路径@@。并且@@，传导@@噪声@@还会变为辐射噪声@@@@，辐射噪声@@也会变为传导@@噪声@@@@。

电脑内部@@充满了无用电磁波@@

辐射噪声@@比传导@@噪声@@还要令人@@难以@@捉摸@@。即使没有线@@缆连接@@，辐射噪声@@也会找机会侵入其@@它电子设备@@，系统内的@@噪声@@会变为系统间的@@噪声@@@@，扩大@@影响范围@@@@。在@@高@@频@@@@电流@@的@@电路中@@@@，线@@路的@@电感等@@成分会产生无用的@@电磁波@@，这也属于噪声@@@@。由于@@电磁波的@@辐射量与@@频率的@@平方成正比@@，所以@@时@@钟频率高@@达@@@@Ghz的@@电脑等@@设备等@@成为了辐射噪声@@的@@主要产生源之一@@@@@@。

上@@一@@篇@@推文中@@也提到@@过@@，噪声@@对@@策@@@@的@@基本方式包括@@@@ (1) 屏蔽@@ (2) 反射@@ (3) 吸收@@ (4) 旁路@@。电脑本身包裹的@@金属外壳@@，就是@@为了防止无用电磁波的@@泄露@@。不过@@，CD和@@DVD的@@取出口@@、散热通气口@@、金属板的@@接缝处等@@位置会形成@@“窗口@@”，无用电磁波会从此逃出@@。此外@@，与@@周围@@设备连接的@@线@@缆哪怕掉了一@@块皮@@，也会形成天线@@@@@@，辐射无用电磁波@@。电信号@@和@@噪声@@本质上@@是@@相同的@@东西@@。如@@果@@没@@有在@@产生源采取对@@策@@@@，之后@@就无从挽救了@@。如@@果@@只是@@@@“临阵磨枪@@”，反而@@会@@“赔了夫人@@又折兵@@”，让噪声@@进一@@步增加@@@@。

兼顾生成噪声@@和@@侵入噪声@@的@@@@EMC

噪声@@也会通过@@静电结合与@@电磁结合的@@方式@@扩大@@@@。有电流@@的@@导体附近@@若存在@@其@@它导体@@，就会构成看不见的@@电容@@器@@@@ (浮游容量@@)，并产生诱导电压@@@@。这称为@@静电结合@@。高@@频@@电流@@流动时@@@@，其@@导体也会随之产生电压@@变化@@，造成辐射噪声@@和@@传导@@噪声@@@@，对@@设备造成负面影响@@。

电磁结合是@@磁场引发的@@诱导现象@@@@。交流@@电路的@@旁边若有其@@它电路@@，产生的@@@@磁场变化就会导致电流@@@@。这可以@@根据法@@拉第@@电磁诱导法@@则推导@@，和@@变压器是@@相同的@@原理@@。磁场的@@时@@间性变动越激烈@@、两个电路循环的@@面积越大@@@@、两个电路越接近@@，电磁结合所诱发的@@噪声@@电压@@就越大@@@@。连接印刷电路板@@@@的@@导线@@采用双绞线@@的@@原因是@@@@，导线@@产生的@@@@磁场影响会因此@@被减弱@@。双绞线@@构成的@@一@@个个小圈所产生的@@@@磁场会交替地呈相反方向@@，让磁场抵消@@，从而@@减少辐射噪声@@@@。

电场变化产生磁场@@，磁场变化产生电场@@

环状电场和@@磁场交替连接@@，跨越空间的@@话就形成了电磁波@@

在@@电路@@188足彩外围@@@@app 高@@度集成的@@电子设备中@@@@，静电结合和@@电磁结合会复杂地交错@@，线@@路的@@信号@@因此@@就能轻松地侵入其@@它线@@路@@。这称为@@“串扰@@”，随着@@电子设备的@@小型化@@，电路板@@上@@的@@@@噪声@@问题@@也开始激增@@。为了减少噪声@@影响@@，人@@们常采用屏蔽@@线@@@@。屏蔽@@线@@确实对@@静电结合与@@电磁结合都有效@@，但在@@此之前@@，需要在@@电路@@配置上@@花费工夫@@，例如@@@@让电压@@@@、电流@@变动大@@的@@导线@@远离@@，让导线@@交叉而@@不并行等@@@@。

电子设备是@@不可能根除噪声@@的@@@@。正因如@@此@@，兼顾生成噪声@@和@@侵入噪声@@对@@策@@@@的@@@@EMC方案变得愈发重要了起来@@。那么@@，噪声@@的@@模式与@@行为有哪些@@？为何@@Earth与@@Ground的@@区别很重要@@？我们将在@@下一@@篇@@推文中@@继续讲解@@。

文章@@来源@@@@：TDK中@@国@@

噪声@@是@@什么@@@@？EMC是@@什么@@？噪声@@损害@@是@@电子社会的@@现代病@@

judy — Wed, 14 Sep 2022 07:26:38 +0000

电脑的@@通信错误@@、手机通话突然断开@@……您有过类似的@@经验吗@@？我们周围@@充斥着噪声@@@@，它们会通过@@各种@@线@@路侵入电子设备@@，引发故障@@。那么@@，这些@@看不见的@@噪声@@的@@真身是@@什么@@@@？本周为您带来@@3篇@@关于@@电子噪音及@@EMC对@@策@@的@@科普文章@@@@，希望有助于您了解其@@基础知识@@@@。

噪声@@是@@什么@@@@？

噪声@@ (Noise) 一@@般是@@指不需要的@@声音或信息@@，尤其@@是@@电气通信领域涉及较多@@，杂音@@、电波干扰导致的@@画面错乱等@@都属于噪声@@@@。电子设备泄漏的@@电磁波被其@@它电子设备接收的@@话@@，也会产生噪声@@@@。

噪声@@分为自@@然噪声@@和@@人@@工噪声@@@@。自@@然噪声@@的@@产生源是@@落雷@@、空中@@放电@@、宇宙射线@@等@@@@。人@@工噪声@@的@@产生源是@@电子设备@@。电子设备分为广播发信器等@@有意发射@@电磁波的@@类型@@、收音机和@@电视等@@从内部@@泄漏电磁能量的@@类型@@，以@@及@@电动清扫机和@@工具等@@使用@@时@@会随之产生电磁波的@@类型@@。

汽车@@收音机在@@火车道口会发出杂音@@@@，原因是@@火车的@@缩放仪和@@电线@@间会产生电火花@@。在@@收音机天线@@@@旁点着电子打火机的@@话@@，会听到@@扬声器发出嗡的@@杂音@@@@，这是@@因为放电火花产生了噪声@@电波@@，雷放电引发通信干扰也是@@因为相同道理@@。马可尼发明的@@早期无线@@电设备利用@@高@@压放电火花产生的@@@@能量来发送摩尔斯电码的@@点线@@@@，当然@@，当时@@没有收音机和@@电视@@，因此@@也没有电子设备会受@@到@@干扰@@，但在@@如@@今@@就会成为恶性的@@电波公害@@。

电子设备的@@噪声@@问题@@并不能轻松解决@@。噪声@@问题@@的@@难点在@@于@@，它和@@电信号@@一@@样@@，都是@@电磁能量@@。如@@果@@某个系统需要的@@电磁能是@@其@@它系统不需要的@@@@，便会成为噪声@@@@，因此@@电子设备必定伴随着@@噪声@@@@。它们会经由电源@@线@@和@@信号@@线@@@@@@，或变为电磁波跨越空间@@，引发电子设备故障和@@性能下降@@。

EMC对@@策@@可同时@@@@抑制@@生成噪声@@和@@侵入噪声@@@@

随着@@微电子和@@数字@@技术的@@迅速发展@@，电路集成化和@@信号@@高@@频@@@@、低电流@@化逐步推进@@，电子设备即使遭遇微弱的@@噪声@@也会受@@到@@影响@@。噪声@@干扰有时@@@@会导致车辆控制故障@@、工业机器人@@@@@@故障等@@严重问题@@@@。

电脑和@@游戏机@@、微波炉等@@家用电子设备自@@身也会发出各种@@噪声@@@@，影响其@@他设备@@。对@@于@@医疗@@设备和@@心脏起搏器来说@@@@，手机发出的@@电波也属于重大@@噪声@@@@。噪声@@问题@@的@@特点在@@于@@，噪声@@干扰的@@受@@害者同时@@@@也会成为加害者@@。

因此@@电子设备就同时@@@@需要具备防止自@@身产生噪声@@的@@@@EMI (电磁干扰@@：Electro Magnetic Interference) 对@@策@@和@@防止自@@身受@@到@@影响的@@@@EMS (电磁敏感性@@: Electro Magnetic Susceptibility) 对@@策@@。这就叫做@@EMC (Electromagnetic Compatibility)，即电磁兼容@@性@@@@。简@@单@@来说@@@@，就是@@需要同时@@@@采取措施应对@@@@Emission (发射@@) 问题@@和@@@@Immunity (免疫@@) 问题@@，即应对@@生成噪声@@和@@侵入噪声@@@@，兼顾两方面的@@方案就叫做@@EMC。

TDK整体解决方案@@可解决噪声@@问题@@@@

噪声@@干扰可以@@说是@@电子社会的@@慢性现代病@@，对@@症疗法@@根本解决不了问题@@@@。若要防止生病@@，平时@@就需要注@@意保健和@@卫生@@，提高@@抵抗力@@。电子设备也是@@一@@样@@，噪声@@对@@策@@@@存在@@@@4种基本方式@@：

（1）屏蔽@@（2）反射@@（3）吸收@@（4）旁路@@

这叫做@@“EMC的@@四@@要素@@”，各种@@EMC对@@策@@188足彩外围@@@@app 就是@@据此来因地制宜的@@@@。

我们需要在@@各区域采取电磁屏蔽@@措施@@，在@@接口处使用@@各种@@滤波@@器@@@@。并且@@，对@@区域内产生的@@@@噪声@@采取合适的@@@@EMC对@@策@@。随着@@IoT的@@发展@@，全球化网@@络社会中@@有无数电子设备相互连接@@。如@@果@@不解决噪声@@问题@@@@，电子社会的@@根基就会崩溃@@。

在@@电子设备的@@构思@@、设计@@、试制@@、量产阶段@@，TDK的@@整体解决方案@@都会根据实现需求@@，提供强有力的@@噪声@@对@@策@@@@支持@@。下一@@篇@@推文将为您讲解噪声@@的@@根源和@@种类@@@@@@，以@@及@@如@@何追踪看不见的@@噪声@@@@@@。若您有兴趣的@@话@@，请继续阅读哦@@！

文章@@来源@@@@：TDK中@@国@@

KEMET推出容积效率最高@@的@@@@EMI-RFI三@@相滤波@@器@@@@EMC解决方案@@

judy — Wed, 27 Jul 2022 01:34:04 +0000

GTX系列采用纳米晶金属芯制作@@，容积效率提升了@@50%，并由@@于高@@密度机械结构@@，实现了小型化和@@轻量化@@。

作为国巨集团@@@@（YAGEO）的@@一@@部分和@@全球领先的@@电子元器件@@供应商@@@@，基美电子@@（KEMET）宣布推出其@@新@@的@@@@GTX系列金属外壳三@@相滤波@@器@@@@@@。该系列满足@@了对@@@@EMI-RFI滤波@@器@@日益增长@@的@@需求@@，借此即可抑制@@通用逆变器和@@@@医疗@@电源@@中@@的@@电磁传导@@噪声@@@@。KEMET GTX金属外壳滤波@@器@@可满足@@具有@@各种@@特性的@@三@@相@@EMC要求@@。这些@@滤波@@器@@采用纳米晶磁芯制作@@，以@@紧凑的@@尺寸实现了出色的@@阻尼和@@衰减特性@@，并具有@@更宽@@的@@频率范围@@@@@@。此外@@，还可以@@选择@@六@@种不同的@@@@Y电容@@器@@组合@@，从而@@支持各种@@设备拓扑@@。这些@@滤波@@器@@是@@业内容积效率最高@@的@@滤波@@器@@@@。由于@@其@@高@@机械密度@@，它们结构紧凑@@@@、重量轻@@，而@@对@@于@@抑制@@@@EMC至@@关重要的@@工业和@@医疗@@应用@@@@，亦是@@理想选择@@@@。

GTX系列的@@额定电压@@为@@@@500VAC（50/60Hz）、500VDC（对@@于@@c-UL则是@@@@250VAC、353.3VDC）。这些@@滤波@@器@@可在@@@@-25℃至@@+55℃的@@温度范围@@内工作@@@@。此外@@，由于@@采用纳米晶金属芯制作@@，其@@额定电流@@为@@30A至@@60A。GTX已通过@@@@UL、c-UL、TÜV安@@全认证@@@@，并符合@@RoHS和@@REACH标准@@。这些@@滤波@@器@@符合欧@@盟@@RoHS指令@@2011/65/EU和@@(EU)2015/863。该系列具有@@出色的@@衰减特性@@，可满足@@设计@@工程师抑制@@电子设备噪声@@的@@需求@@，因此@@适用于机床@@、工业机器人@@@@@@、风力发电@@、电力存储系统@@、医疗@@设备和@@诊断仪器等@@应用@@@@。

许多与@@@@GTX系列相媲美的@@解决方案@@都使用@@铁氧体材料制作@@，因此@@占位面积更大@@@@，重量更重@@。该系列则可通过@@体积效率高@@@@、结构紧凑@@、重量轻@@的@@@@EMI-RFI三@@相滤波@@器@@@@来支持行业提高@@@@EMC要求@@的@@趋势@@。

GTX系列现可通过@@基美电子@@分销商立即购买@@。欲了解更多有关其@@功能和@@应用@@的@@信息@@，敬请访问@@@@https://www.kemet.com/en/us/new-products.html。

关于@@基美电子@@@@

国巨集团@@（YAGEO）（TAIEX：2327）旗下的@@基美电子@@@@（KEMET），通过@@包括@@电容@@器@@@@、电阻器@@、磁性@@188足彩外围@@@@app 、电路保护@@、传感器@@和@@执行器@@等@@在@@内的@@最广泛的@@无源@@188足彩外围@@@@app 选择@@，帮助我们的@@客户打造明天@@。我们拥有超过@@100年@@的@@历史@@，致力于让世界成为更好@@、更安@@全@@、更互联的@@生活环境@@。我们的@@愿景是@@成为要求@@最高@@质量@@、交付和@@服务标准@@的@@电子元器件@@解决方案@@的@@首选供应商@@@@。欲了解更多有关基美电子@@的@@信息@@，敬请访问@@@@www.kemet.com。

关于@@国巨集团@@@@

国巨集团@@是@@全球三@@大@@无源@@188足彩外围@@@@app 供应商@@，旗下拥有国巨@@、基美电子@@和@@@@PULSE等@@品牌@@。国巨集团@@在@@全球拥有@@45,000名员工@@，足迹遍布全球@@25个国家@@/地区@@，年@@收入为@@48亿@@美元@@，其@@技术使电子世界成为可能@@。它提供全球性的@@生产和@@销售能力@@@@，旨在@@满足@@客户及全方位终端市场的@@不同需求@@。凭借一@@站式采购和@@完整的@@片式电阻器@@@@，聚合物@@、钽@@、MLCC、薄膜@@、铝电解电容@@@@器@@，电路保护@@器件@@@@，磁性@@188足彩外围@@@@app ，天线@@@@，传感器@@和@@执行器@@，其@@愿景是@@@@“在@@全球范围@@内提供创新@@服务@@”。其@@使命则是@@@@@@“以@@创新@@的@@元器件@@解决方案@@赋能未来@@@@”。有关国巨集团@@的@@更多信息@@，敬请访问@@@@www.yageo.com。

EMC计算方法@@@@和@@@@EMC仿真@@（1） ——计算方法@@@@简@@介@@@@

judy — Tue, 05 Jul 2022 07:01:56 +0000

本文是@@第@@@@16篇@@，从本文开始@@我们来谈一@@谈电磁兼容@@性@@@@（EMC）的@@计算方法@@@@和@@@@仿真@@@@。

说起@@EMC，毫不夸张地说@@，是@@否符合@@EMC国际标准@@@@是@@判断半导体集成电路@@@@（LSI）完善度的@@标准@@@@，也是@@是@@否采用相应产品的@@绝对@@条件@@。因此@@，负责@@EMC的@@工程师主要在@@用来测试@@试制@@品和@@量产品的@@@@EMC测试@@场地或消声室工作@@@@。在@@我们@@ROHM公司@@，在@@测试@@方面要求@@始终注@@意@@“测试@@的@@准确性和@@再现性@@”。如@@字面意思所表达的@@@@，测试@@准确性需要通过@@提高@@测试@@精度@@，追求接近真值@@的@@测试@@@@值@@@@，因此@@需要环境构建和@@测试@@技术@@。而@@测试@@再现性则意味着同一@@样品无论测试@@多少次都可以@@获得相同的@@测试@@@@值@@@@。由于@@EMC实测值@@的@@最大@@值@@和@@最小@@值@@范围@@很宽@@@@（例如@@@@60dB～100dB），因此@@在@@设计@@半导体集成电路@@@@（LSI）的@@电路时@@@@，对@@精度@@（比如@@@@0.1dB）要求@@不高@@也是@@一@@个特点@@。但是@@@@，这些@@都是@@非常重要的@@指标@@，而@@且@@这些@@指标与@@后@@面要介@@绍的@@@@EMC计算方法@@@@也密切相关@@。

关于@@EMC相关的@@计算方法@@@@@@，很多@@EDA供应商@@都出售电磁场分析@@@@工具@@，这些@@工具在@@@@EMC工程师中@@也有不同的@@用途@@。我认为其@@中@@@@最常见的@@@@用途是@@印刷电路板@@@@@@（PCB）的@@仿真@@@@。近年@@来@@，印刷电路板@@@@（PCB）的@@层数逐渐增多@@，有助于减少旨在@@消除@@EMC问题@@的@@试制@@次数和@@试制@@时@@间@@。如@@果@@能够通过@@仿真@@来判断是@@否符合@@@@EMC国际标准@@@@，那么@@对@@于@@@@LSI供应商@@来说@@无疑是@@非常方便的@@事@@，但目前@@世界上@@貌似还没有相应的@@仿真@@@@工具@@。

因此@@，我稍微调查了一@@下目前@@世界上@@有多少与@@@@EMC计算和@@@@仿真@@相关的@@概念@@。国际电工委员会@@（IEC）对@@半导体集成电路@@@@（LSI）的@@EMC模型@@进行了定义@@@@，并发布了下面@@的@@内容@@。顺便提一@@下@@，Part 5目前@@尚未定案@@。

IEC 62433标准@@

下面@@这两项是@@这些@@标准@@中@@非常重要的@@定义@@@@，是@@非常重要和@@基础的@@概念@@，既适用于传导@@@@，也适用于辐射@@。

有几种有效的@@计算方法@@@@@@。数据同化@@（Data Assimilation）是@@将实测值@@输入到@@模型@@中@@以@@获得高@@精度结果的@@技术@@，该技术已在@@天气预报和@@地震观测领域得到@@实际应用@@@@。最近的@@金博宝娱乐@@ 报道称@@，日本理化学研究所@@RIKEN将利用@@这一@@数据同化@@技术@@，着手计算新@@型冠状病毒的@@流行感染情况@@。可以@@说它是@@实测值@@与@@计算值@@的@@融合技术@@，从以@@往的@@@@“只看实测@@”和@@“只看仿真@@@@”的@@思路中@@向前迈进了一@@大@@步@@。

此外@@，一@@种称为@@“降噪@@”（Noise Reduction）的@@方法@@@@也非常有效@@。在@@EMC现象@@中@@@@，实测值@@和@@计算值@@都是@@非常庞大@@的@@数据@@，如@@果@@直接使用@@针对@@每个频率的@@值@@@@，将很难得到@@预期的@@结果@@。因此@@，业内开发了这种降噪@@方法@@@@@@。不过@@这种方法@@@@具体执行起来很简@@单@@@@，就是@@对@@实测值@@和@@计算值@@进行包络检波@@（Envelope-demodulation），这种方法@@@@大@@大@@扭转了业内所面临的@@这种难题@@。

这些@@是@@关于@@@@EMC计算和@@@@EMC仿真@@的@@概念@@。另外@@，只要利用@@电路分析@@@@、电磁场分析@@@@、数值@@分析@@来创建@@shell脚本@@，似乎就可以@@尝试进行市场上@@还没有的@@@@EMC国际标准@@@@合规性判断@@。顺便提一@@下@@，在@@试行计算方法@@@@中@@@@@@，各种@@分析@@的@@区分使用@@如@@下@@@@：

作为参考@@，在@@下面@@列出了目前@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）的@@试行计算方法@@@@示例@@。由于@@主角是@@半导体集成电路@@@@@@（LSI），因此@@在@@这里@@无法@@计算到@@应用@@产品和@@系统@@，但业内为了逐步增加@@可以@@判断的@@@@EMC国际标准@@@@项目@@，正在@@推进相关的@@研究@@、开发和@@试行计算@@。从下一@@次开始@@，我将依次为大@@家介@@绍其@@中@@@@一@@些有代表性的@@计算方法@@@@@@。

本次内容基本就是@@这些@@@@，可能有人@@注@@意到@@从本文开始@@我们探讨的@@内容难起来了@@。说实话@@，恐怕这个主题相关的@@内容仅凭这个专栏是@@不足以@@详细介@@绍完的@@@@。从事半导体集成电路@@@@（LSI）设计@@和@@对@@该领域感兴趣的@@读者@@，可以@@在@@参阅下面@@这本书的@@同时@@@@阅读本专栏的@@相关内容@@。

《LSI的@@EMC设计@@》，科学信息出版株式会社@@@@，2018年@@2月第@@一@@版@@，ISBN978-4-904774-68-7。
目前@@，关于@@半导体集成电路@@@@（LSI）的@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）设计@@的@@出版物很少@@@@。本书尽可能地不使用@@数学公式@@@@，而@@是@@@@以@@通俗易懂的@@方式@@帮助读者俯瞰现象@@并掌握概念@@。关于@@EMC仿真@@，也是@@从基础写起的@@@@，希望大@@家可以@@将其@@作为本专栏的@@补充资料充分利用@@@@。此外@@，今后@@我将在@@专栏末尾列出用来补充本专栏所介@@绍内容的@@书籍参考页码@@，如@@下@@所示@@@@：

◆IEC 62433标准@@简@@介@@@@：第@@5章@@ 通过@@现象@@验证半导体集成电路@@的@@电磁兼容@@性@@@@@@（1）p.124～
◆EMC仿真@@简@@介@@@@：第@@6章@@ 通过@@现象@@验证半导体集成电路@@的@@电磁兼容@@性@@@@@@（2）p.139～

文章@@来源@@@@：Rohm

EMC中@@的@@磁场耦合@@@@

judy — Fri, 22 Apr 2022 06:11:46 +0000

作者@@：王杰@@，文章@@来源@@@@：韬略科技@@@@EMC微信公众号@@

一@@、什么是@@磁场耦合@@@@

磁场耦合@@是@@因为传导@@电流@@@@(conduction current)的@@电生磁效应而@@产生@@。我们需要信号@@从设计@@路径流通@@，但是@@@@外部环境所导致的@@寄生电感@@@@对@@电流@@提供了一@@个比原来路径较低阻抗@@的@@路径@@。

二@@、磁场耦合@@的@@产生@@

图@@1表示在@@一@@个@@PCB上@@的@@@@两个过孔@@，这两个过孔穿过上@@层散热鳍片@@（电场耦合提到@@过@@），现在@@线@@路布线@@@@埋到@@@@4层板的@@不同中@@间层@@(如@@图@@@@2)，以@@改善之前讨论的@@电场耦合效应@@。通常线@@路布线@@@@有些位置要改变布线@@@@层以@@规避其@@他布线@@@@或组件@@，这样电路走向就如@@图@@@@@@ 2 所示@@。

图@@1 PCB上@@的@@@@过孔@@孔@@

图@@2 PCB上@@的@@@@过孔@@(内部@@)

第@@二@@个过孔如@@果@@接一@@个无屏蔽@@的@@线@@缆@@，第@@一@@个过孔电流@@造成的@@磁力线@@@@(Magnetic fluxline)被第@@二@@个过孔撷取@@（如@@图@@@@ 3 所示@@），此时@@@@第@@二@@个过孔因为磁力线@@感应的@@电流@@而@@传导@@到@@线@@缆@@。因此@@会较容易传导@@电流@@造成潜在@@辐射路径@@。

图@@3 PCB板贯穿孔磁力线@@@@

三@@、磁场耦合@@的@@影响@@@@

假设此线@@缆与@@高@@频@@信号@@过孔间也有足够大@@的@@寄生电容@@@@@@存在@@@@，就会有一@@些电流@@会沿此路径流过@@（如@@图@@@@ 4）寄生互感与@@寄生电容@@@@的@@组合更容易造成高@@频@@谐波电流@@流经这个无屏蔽@@线@@缆@@，而@@辐射源就因为这个回路而@@超标@@。

图@@4 寄生回路电流@@路径@@

实例中@@@@（图@@5）在@@排线@@附近@@有一@@高@@频@@过孔@@，如@@本次列举的@@模型@@来看这样极易导致磁场耦合@@出现辐射干扰@@，后@@面在@@整改@@中@@就需要屏蔽@@或者@@磁环@@来解决@@，不仅增加@@项目时@@间也增加@@了物料成本@@，最终效果还不一@@定能达到@@预期@@，所以@@能早期在@@源头解决是@@最好的@@方式@@@@。

图@@5

四@@、总结@@

所有的@@辐射超标@@都是@@因为有不合理的@@回路造成的@@@@，基于@@这个原理我们在@@实际项目布线@@@@中@@就要考虑好高@@频@@信号@@中@@电场耦合与@@磁场耦合@@@@，避免除了设计@@的@@回路外还有其@@它异常回路的@@产生@@。能提前考虑电@@、磁场耦合@@的@@影响@@@@来避免辐射干扰@@，后@@期遇到@@的@@辐射问题@@就会少很多@@@@。

EMC概述@@（3）——什么是@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）？

judy — Tue, 15 Mar 2022 07:02:54 +0000

了解实例@@，就可以@@深入理解其@@重要性@@

大@@家好@@！我是@@@@ROHM的@@稻垣@@。

第@@15篇@@将具体介@@绍电磁兼容@@性@@@@（EMC）现象@@。本文的@@主角也是@@半导体集成电路@@@@@@（IC）。

首先是@@电磁干扰@@@@（EMI: Electromagnetic Interference，发射@@）的@@一@@个例子@@。假设这是@@半导体集成电路@@@@@@@@（IC）使用@@开关技术工作@@@@、并且@@印刷电路板@@@@@@（PCB）上@@的@@@@EMC措施不充分的@@情况@@。如@@果@@EMI滤波@@器@@的@@设计@@不好@@，比如@@@@低通滤波@@器@@@@（LPF）的@@截止频率高@@于开关频率的@@@@1/10，在@@这种情况下@@，如@@果@@使半导体集成电路@@@@（IC）工作@@，则可能会发生@@@@：

・其@@周围@@配置的@@@@AM/FM收音机功能的@@接收灵敏度变差@@，并且@@会出现哔哔嘎嘎之类的@@噪声@@@@

・通过@@Bluetooth连接的@@设备断开连接@@

・智能手机上@@的@@@@视频播放中@@断@@@@

等@@现象@@@@。

接下来是@@电磁敏感性@@@@（EMS: Electromagnetic Susceptibility, 抗扰度@@）的@@一@@个例子@@。这是@@半导体集成电路@@@@@@（IC）附近@@有电磁噪声@@@@、而@@且@@这种噪声@@带来不良后@@果的@@一@@种情况@@。该示例也是@@假设印刷电路板@@@@@@（PCB）上@@的@@@@EMC措施不足的@@情况@@：没有噪声@@滤波@@器@@@@，或者@@即使有@@，其@@频率特性@@也不能充分抑制@@电磁噪声@@@@。在@@这种情况下@@，可能会发生@@：

・差分运算放大@@器@@@@（Op Amp）的@@工作@@点通常应该是@@@@VCC（电源@@电压@@@@）/2的@@偏置电压@@@@，但却会变为@@VCC附近@@或@@GND附近@@的@@电压@@@@。

・在@@数据通信用半导体集成电路@@@@（IC）的@@数据收发过程中@@@@，只在@@产生电磁噪声@@时@@接收到@@的@@数据会发生反转@@

・在@@低电压@@数字@@电路@@（包括@@CPU和@@存储器@@@@）中@@，只在@@产生电磁噪声@@时@@控制逻辑@@引发错误@@

等@@问题@@@@。

可能单凭上@@一@@篇@@中@@@@符合@@/不符合电磁兼容@@性@@@@（EMC）国际标准@@@@的@@描述很难具体理解@@，但通过@@实际的@@例子@@，就可以@@理解这些@@问题@@都与@@严重的@@干扰和@@误动作息息相关@@。因此@@，与@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）相关的@@现象@@是@@非常重要的@@@@，尤其@@对@@于@@航空航天@@、医疗@@、车载等@@可能会有生命危险的@@产品@@和@@元器件@@来说@@@@，这类情况是@@绝对@@不能发生的@@@@。正是@@为了进行充分的@@验证并提供安@@全放心的@@产品@@和@@元器件@@@@，从元器件@@制造商到@@终端产品制造商@@，各行各业的@@工程师们都在@@努力研究电磁兼容@@性@@@@（EMC）。

那么@@为什么直到@@如@@今@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）还是@@如@@此受@@关注@@呢@@？

对@@于@@电磁干扰@@@@（EMI）来说@@，与@@工作@@频率的@@日益提高@@有很大@@关系@@。与@@很久以@@前@@@@100MHz被视为超高@@速@@的@@时@@代不同@@，如@@今@@产品工作@@频率为@@1GHz~10GHz的@@情况并不少见@@。当然@@，其@@谐波分量是@@电磁干扰@@@@（EMI）的@@源头@@，因此@@电磁干扰@@@@（EMI）的@@频段范围@@变得更宽@@@@。此外@@，频率越高@@@@，越容易产生辐射@@，因此@@需要更加注@@意@@。

对@@于@@电磁敏感性@@@@（EMS）来说@@，电源@@电压@@@@下降是@@影响因素之一@@@@@@。5V逻辑@@和@@@@0.9V逻辑@@相比@@，它们的@@@@H电压@@和@@@@L电压@@之间@@的@@电压@@差@@（VIH/VIL）完全不同@@。如@@果@@电源@@电压@@@@低@@，对@@电磁噪声@@的@@抵抗力就会降低@@。

而@@且@@，构成半导体集成电路@@@@（IC）的@@元器件@@数量也逐年@@增加@@@@。如@@今@@是@@在@@一@@枚硅芯片上@@能够配置@@5亿@@～10亿@@个晶体管的@@时@@代了@@。因此@@，出现电磁兼容@@性@@@@（EMC）问题@@的@@位置更多@@，概率也更高@@@@。随着@@微细化和@@高@@度集成化的@@发展@@@@，根据摩尔定律@@，未来@@，只要半导体集成电路@@@@（IC）的@@集成度继续提高@@@@，电磁兼容@@性@@（EMC）问题@@就会继续恶化@@。

在@@现场@@，工程师们已经深切意识到@@@@，过去不用格外注@@意电磁兼容@@性@@@@（EMC）也没有问题@@@@，但是@@@@对@@于@@最近的@@产品@@和@@元器件@@来说@@@@，一@@旦不好好处理@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）问题@@，就会产生严重的@@后@@果@@。因此@@准确地说@@，现在@@的@@状况不是@@@@“正在@@关注@@@@”而@@是@@@@“不得不关注@@@@”，这样说可能更接近现实@@。

从下一@@篇@@开始@@，我打算开始介@@绍@@“EMC计算方法@@@@和@@@@EMC仿真@@”，这是@@与@@电磁兼容@@性@@@@@@（EMC）的@@设计@@和@@深入实践相关的@@实用内容@@。敬请期待@@！

感谢您阅读本文@@。

文章@@来源@@@@：Rohm

EMC概述@@（2）——什么是@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）？

judy — Thu, 03 Mar 2022 08:21:44 +0000

您应该已经了解了电磁干扰@@@@（EMI）和@@电磁敏感性@@@@（EMS）。在@@本文中@@我将介@@绍这些@@电磁噪声@@的@@传播路径@@。正如@@在@@初级篇@@中@@@@已经介@@绍过的@@@@，电磁噪声@@的@@传播方式大@@致分为两种@@：一@@种是@@传导@@@@（Conducted）发射@@，通过@@印刷电路板@@@@@@（PCB）和@@印刷电路板@@@@@@（PCB）之间@@的@@布线@@@@等@@传播@@；另一@@种是@@辐射@@（Radiated）发射@@，从测试@@对@@象@@（DUT）直接或以@@印刷电路板@@@@@@（PCB）的@@布线@@@@等@@为天线@@@@通过@@空间传播@@。一@@般情况下@@，30MHz（兆赫兹@@）以@@下被视为传导@@@@，30MHz以@@上@@@@被视为辐射@@。30MHz并非是@@明确的@@分隔线@@@@，理解为大@@致的@@参考线@@即可@@。因此@@，电磁兼容@@性@@（EMC）的@@物理现象@@大@@致可以@@分为以@@下四@@种@@：

电磁兼容@@性@@（EMC）
传导@@发射@@@@　(CE：Conducted Emission)
辐射发射@@@@　(RE：Radiated Emission)
传导@@抗扰度@@@@　(CI：Conducted Immunity)
辐射抗扰度@@@@　(RI：Radiated Immunity)

我曾介@@绍过设计@@时@@必须兼顾电磁干扰@@@@（EMI）和@@电磁敏感性@@@@（EMS），但作为物理现象@@@@，必须避免以@@上@@@@四@@种问题@@@@。这是@@一@@项非常艰巨的@@工作@@@@。事实上@@@@，在@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）的@@国际标准@@@@中@@也是@@按照这个体系进行分类的@@@@。在@@客户提供的@@采购规格书中@@@@，也按照上@@述分类规定了电磁兼容@@性@@@@（EMC），并指定了更详细的@@国际标准@@@@@@。

此外@@，每种产品都有电磁兼容@@性@@@@（EMC）国际标准@@@@，并且@@分别都有具有@@代表性的@@标准@@@@。简@@单@@总结@@如@@下@@@@：

具有@@代表性的@@电磁兼容@@性@@@@@@（EMC）国际标准@@@@

看到@@辐射和@@传导@@的@@频率条件时@@@@，可能会有人@@会想@@“诶@@？这是@@怎么回事@@？”虽然我在@@前面提到@@作为一@@个@@“参考标准@@@@”，“一@@般情况下@@，30MHz（兆赫兹@@）以@@下被视为传导@@@@，30MHz以@@上@@@@被视为辐射@@”，然而@@@@，在@@实际的@@国际标准@@@@中@@@@，有很多@@标准@@将@@1GHz以@@下规定为传导@@@@，也有些标准@@将@@150KHz以@@上@@@@规定为辐射@@。可以@@理解为@@，传导@@测试@@中@@之所以@@规定了超过@@30MHz的@@测试@@@@，其@@实是@@测量范围@@不仅包括@@纯粹的@@传导@@分量@@，还包括@@部分高@@频@@段的@@辐射分量@@（通过@@传导@@测试@@电路进行测试@@@@）。此外@@，将上@@限频率提到@@更高@@作为自@@有标准@@进行标准@@化的@@客户也不在@@少数@@。

这些@@国际标准@@@@每几年@@会修订一@@次@@。这是@@因为当发生由电磁兼容@@性@@@@（EMC）问题@@导致的@@严重事件时@@@@，与@@其@@他法@@律法@@规@@一@@样@@，为了防止此类事件再次发生@@，就需要由国际电工委员会@@@@（IEC）和@@国际标准@@@@化组织@@（ISO）等@@相应的@@组织进行讨论并修改频率范围@@@@和@@测量极限值@@@@，修订和@@发布相应的@@国际标准@@@@@@。

EMC概述@@（1）——什么是@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）？

judy — Wed, 02 Mar 2022 03:07:23 +0000

“电磁兼容@@性@@（EMC）”主要分为两种@@，一@@种是@@设备本身的@@电磁噪声@@对@@其@@他设备或人@@体带来的@@影响@@@@（电磁干扰@@，EMI：Electromagnetic Interference, Emission），另一@@种是@@设备是@@否会因来自@@外部的@@电磁干扰@@而@@发生误动作@@（电磁敏感性@@EMS：Electromagnetic Susceptibility, Immunity），之所称为@@“电磁兼容@@性@@”，是@@由@@于为了避免发生故障@@，这两方面都要兼顾@@。

从本文开始@@，我想围@@绕@@“电磁兼容@@性@@（EMC）”做一@@个深入探讨@@。希望本系列的@@内容对@@您有所帮助@@！

本文的@@重点是@@@@：什么是@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）？当然@@这也是@@为了温习一@@下相应的@@内容@@。在@@初级篇@@的@@第@@@@１篇@@中@@@@，有过以@@下介@@绍@@：

以@@文字的@@形式写成@@“定义@@”是@@这样的@@@@，理解起来有点难是@@吧@@。下面@@我将浅显易懂地@@、直观地解释一@@下@@。我将以@@大@@家熟悉的@@半导体集成电路@@@@（LSI、IC）为主角进行解说@@。

首先是@@电磁干扰@@@@（EMI或电磁发射@@@@）。如@@今@@，已经开发出并且@@在@@@@售的@@@@LSI和@@IC种类@@繁多@@。为了便于说明@@，大@@致分类如@@下@@@@：

①老式三@@端电源@@@@（7805和@@7905等@@）和@@低饱和@@电源@@@@（LDO）等@@直流电源@@相关产品@@。这些@@产品要处理@@的@@信号@@是@@直流@@（DC）的@@。
②差分运算放大@@器@@@@（运算放大@@器@@）、电压@@比较器@@@@（比较器@@）、语音信号@@处理@@等@@相关的@@产品@@@@。要处理@@的@@信号@@是@@基于@@正弦波的@@模拟信号@@和@@线@@性@@信号@@@@。
③微控制器@@、存储器@@、逻辑@@等@@相关的@@产品@@@@。要处理@@的@@信号@@是@@数字@@信号@@@@。
④最近常用的@@开关电源@@@@和@@电荷泵电源@@等@@电源@@相关的@@产品@@@@；LED驱动器@@、LCD驱动器@@等@@显示相关的@@产品@@@@；PWM电机驱动器@@等@@驱动相关的@@产品@@@@。这些@@LSI和@@IC是@@涉及到@@开关技术的@@产品@@@@。
其@@中@@@@①和@@②不产生电磁干扰@@@@@@（EMI），③和@@④产生电磁干扰@@@@（EMI）。可以@@简@@单@@的@@理解为模拟@@LSI和@@线@@性@@LSI不会产生电磁噪声@@@@@@，而@@数字@@@@LSI和@@开关@@LSI会产生电磁噪声@@@@，这样说可能更直观更易懂@@。

由于@@直流电压@@本身没有基波和@@谐波分量@@，正弦波中@@的@@高@@次谐波分量@@（基波的@@@@N倍频@@分量@@）很少@@，因此@@不易产生电磁噪声@@@@。而@@数字@@@@LSI和@@开关@@LSI是@@处理@@矩形波@@（脉冲@@波@@）的@@产品@@，因此@@会产生比如@@@@在@@@@1GHz（千兆赫兹@@@@）左右的@@高@@次谐波分量@@（主要是@@奇次谐波@@）。这就是@@@@“电磁干扰@@ (EMI)”的@@本来面目@@。换句话说@@，数字@@LSI和@@开关@@LSI所进行的@@电路工作@@会产生电磁干扰@@@@@@（EMI）。当然@@，其@@优点是@@通过@@数字@@工作@@可实现高@@速@@@@、大@@规模的@@运算处理@@@@，通过@@低功耗工作@@可延长@@电池驱动时@@间@@。这些@@产品之所以@@能够在@@世界范围@@内被广泛使用@@@@，因为它们的@@@@优点大@@于缺点@@。

其@@次@@，电磁敏感性@@（EMS或电磁抗扰度@@@@@@）是@@半导体集成电路@@@@（LSI、IC）对@@电磁噪声@@的@@抵抗能力@@@@，要求@@其@@足够强以@@防止误动作@@。可以@@从两个角度来看电磁敏感性@@@@（EMS）。

首先是@@从电压@@轴的@@角度来思考@@。制造工艺越来越微细@@，电源@@电压@@@@越来越低@@，这也就越来越容易导致误动作@@。很久以@@前@@，5V逻辑@@IC是@@主流产品@@，但现在@@电源@@电压@@@@为@@0.9V的@@产品@@并不少见@@。例如@@@@，在@@逻辑@@@@IC中@@，内部@@阈值@@电压@@@@（IC内部@@区分@@H电平和@@@@L电平的@@电压@@@@）已从@@2V降低到@@@@0.4V。5V逻辑@@IC受@@1V外部电磁噪声@@的@@影响@@是@@不会产生误动作的@@@@，而@@0.9V逻辑@@IC则很容易产生误动作@@。尽管如@@此@@，仍然使用@@@@0.9V逻辑@@IC是@@因为其@@具有@@低功耗设计@@所需的@@优点@@。

然后@@是@@从频率轴的@@角度来思考@@。半导体集成电路@@（LSI、IC）不能以@@其@@单体的@@形式单独工作@@@@，需要安@@装在@@印刷电路板@@@@@@@@（PCB）上@@组成电路后@@执行工作@@@@。在@@印刷电路板@@@@@@（PCB）上@@，包括@@LSI内部@@在@@内@@，存在@@很多@@与@@布线@@@@相关的@@寄生分量@@。简@@单@@的@@有寄生电阻@@R（布线@@@@电阻@@）、寄生电容@@@@C（杂散电容@@@@）、寄生电感@@L（直流电感@@）等@@。经常听到@@的@@比较有代表性的@@有@@ESR（Equivalent Series Resistance：等@@效串联电阻@@）和@@ESL（Equivalent Series Inductance：效串联电感@@）。而@@寄生分量中@@最麻烦的@@是@@电容@@分量和@@电感分量@@。这是@@因为存在@@于@@LSI内部@@和@@整个印刷电路板@@@@@@（PCB）的@@寄生电容@@@@@@C和@@寄生电感@@@@L会引发谐振现象@@@@。LC串联谐振和@@并联谐振可以@@发生在@@从低频到@@高@@频@@的@@各种@@频率上@@@@。在@@这些@@谐振频率上@@@@，阻抗@@会变为零或无穷大@@@@，从而@@形成容易发生误动作的@@频率@@。这也是@@需要很强的@@电磁敏感性@@@@（电磁抗扰度@@@@）的@@原因之一@@@@@@。之所以@@说是@@@@“之一@@@@”，是@@因为还有很多@@其@@他原因@@，比如@@@@容易误动作的@@电路结构和@@电路板@@底片等@@@@。一@@般说来@@，相比电磁干扰@@@@（EMI）对@@策@@，针对@@电磁敏感性@@@@（EMS）的@@对@@策@@更难@@，原因是@@电磁敏感性@@@@（EMS）涉及到@@诸多因素@@，而@@要判明其@@中@@@@的@@哪一@@个因素是@@起主要作用的@@@@，就需要时@@间和@@技巧了@@。

接下来我想谈谈电磁噪声@@的@@传播路径@@，但是@@@@放在@@这一@@篇@@文章@@里会显得内容过多@@，所以@@我会在@@下一@@篇@@中@@@@进行讲解@@。

本文转载自@@@@：Rohm

详解部分元等@@效电路@@@@法@@@@在@@电磁仿真@@@@中@@的@@应用@@@@@@

judy — Thu, 10 Feb 2022 09:08:07 +0000

本文要点@@

部分元等@@效电路@@@@ (PEEC) 法@@是@@一@@种依靠麦克斯韦方程积分表述的@@电磁仿真@@@@@@

PEEC 方法@@@@的@@基本公式@@是@@麦克斯韦方程的@@电场积分方程@@ (EFIE) 全波解@@

PEEC 方法@@@@的@@优点@@包括@@@@：

只有系统中@@的@@材料被离散化@@，这减少了单元的@@数量@@

解的@@变量@@也是@@电路变量@@

您是@@否注@@意过电子产品上@@的@@@@@@ CE 符号@@？这个符号@@表明产品符合@@安@@全@@、健康@@、环境和@@电磁兼容@@@@ (EMC) 标准@@。

CE 符号@@表明产品符合@@ EMC 标准@@

满足@@ EMC 标准@@是@@至@@关重要的@@@@，因为它们规范了产品和@@其@@他相邻设备之间@@的@@电磁效应@@。电磁效应会影响电子系统的@@性能@@，如@@果@@这些@@效应超过了电磁兼容@@性@@@@ (EMC) 的@@限度@@，会导致产品退出市场@@。

在@@电子产品的@@研究和@@开发中@@@@，要预测电子产品的@@电磁效应@@，在@@设计@@阶段进行电磁仿真@@@@至@@关重要@@。模拟真实世界的@@情况有助于确认产品可否正常运行@@，并检查它是@@否符合@@@@ EMC 法@@规@@。

市场上@@有各种@@电磁仿真@@@@方法@@@@@@，包括@@有限差分时@@域法@@@@ (FDTD)、有限元法@@@@ (FEM)、矩量法@@@@ (MoM) 和@@部分元等@@效电路@@@@@@ (PEEC) 法@@：

FEM 和@@ FDTD 方法@@@@基于@@麦克斯韦方程的@@偏微分方程形式@@，适合散射问题@@@@

MoM 和@@ PEEC 方法@@@@则依赖于麦克斯韦方程的@@积分形式@@，MoM 方法@@@@适合平面@@结构@@，而@@ PEEC 方法@@@@是@@进行电气封装@@分析@@和@@@@ PCB 分析@@的@@理想方法@@@@@@

在@@这篇@@文章@@中@@@@，我们将研究@@ PEEC 方法@@@@的@@基本原理@@。

部分元等@@效电路@@@@法@@@@（PEEC）

如@@果@@想用基于@@电路的@@方法@@@@来解决电磁问题@@@@，可利用@@部分元等@@效电路@@@@@@ (PEEC) 法@@。PEEC 方法@@@@提供了一@@种完全基于@@等@@效电路@@的@@全波电磁电气建模技术@@。使用@@同一@@个等@@效电路@@@@，可以@@同时@@@@进行电路和@@电磁仿真@@@@@@。PEEC 法@@将电磁问题@@的@@解转化成电路模型@@@@，而@@不是@@解决由电位@@、电流@@、电压@@或电荷等@@场变量组成的@@场方程@@。

PEEC 方法@@@@由@@ Albert E. Ruehli 博士开发@@，类似于基于@@麦克斯韦方程积分表述的@@@@ MoM 方法@@@@。PEEC 方法@@@@的@@基本公式@@是@@麦克斯韦方程的@@电场积分方程@@ (EFIE) 全波解@@。

EFIE 的@@一@@般形式被转换为@@ PEEC 公式@@，并从该公式@@中@@得出等@@效电路@@@@。PEEC 方法@@@@从@@ EFIE 中@@提供了部分元的@@等@@效电路@@@@，这些@@元是@@电阻@@、电位系数和@@部分电感@@。这种方法@@@@便于使用@@电路求解器在@@时@@域和@@频域方面研究电路@@。

使用@@ PEEC 方法@@@@，时@@域的@@所有发展状况可以@@不受@@任何限制地扩展到@@频域@@，反之亦然@@。宏观模型@@@@、简@@化的@@@@ PEEC 模型@@和@@特殊的@@电路公式@@等@@技术会进行调整@@，以@@实现@@ PEEC 模型@@的@@解@@。

应用@@

PEEC 方法@@@@适用于自@@由空间仿真@@和@@时@@域@@、频域分析@@@@。由于@@支持全波和@@全频谱@@，这种方法@@@@在@@研究和@@工业开发中@@很受@@欢迎@@。大@@型系统的@@综合电磁和@@电路仿真@@是@@@@ PEEC 方法@@@@的@@主要应用@@@@领域@@。

PEEC 方法@@@@的@@优点@@

基于@@ PEEC 模型@@的@@解@@提供了显著的@@电子改进@@，如@@纳入电介@@质@@@@、入射场和@@散射公式@@@@。它的@@等@@效电路@@以@@异质@@、混合电路和@@电磁场问题@@为核心@@，因此@@很容易使用@@电路理论或电路求解器@@（如@@ SPICE）进行分析@@@@。由于@@ PEEC 基于@@积分公式@@@@，使用@@该方法@@@@的@@优势@@（相对@@于@@基于@@差分公式@@的@@电磁仿真@@@@@@）包括@@：

结构的@@离散化@@：在@@基于@@差分公式@@的@@方法@@@@中@@@@@@，如@@ FEM 和@@ FDTD，整个系统是@@离散化的@@@@。在@@ PEEC 方法@@@@中@@@@，只有材料是@@离散的@@@@。这种差异的@@表现是@@@@，在@@基于@@差分公式@@的@@技术中@@@@，单元数量较多@@，而@@在@@积分公式@@方法@@@@中@@@@@@，单元数量较少@@。在@@ PEEC 方法@@@@中@@@@，在@@体积和@@表面单元离散中@@@@，单元具有@@灵活性@@（混合正交和@@非正交@@），这提供了很好的@@建模可能性@@。

解的@@变量@@：FEM 和@@ FDTD 在@@场变量中@@提出解@@，如@@电场强度或磁场强度@@。变量的@@后@@处理@@需要将其@@转换为系统中@@的@@电流@@和@@电压@@@@。然而@@@@，在@@基于@@积分公式@@@@的@@方法@@@@中@@@@@@，解直接以@@电路变量表示@@，如@@电流@@和@@电压@@@@。这使得@@@@ PEEC 方法@@@@适用于电子互连封装@@@@、电磁干扰@@ (EMI) 和@@ PCB 分析@@。

如@@果@@想对@@@@ PCB 的@@电磁问题@@和@@@@电路功能进行软件仿真@@@@，可以@@考虑采用@@ PEEC 方法@@@@。利用@@ PEEC 等@@效电路@@，可以@@进行组合电路和@@电磁仿真@@@@@@。由于@@ PEEC 基于@@麦克斯韦方程的@@积分公式@@@@，它需要的@@离散化程度较小@@，而@@且@@解的@@变量@@与@@电路变量相同@@。如@@果@@打算为产品设计@@进行时@@域和@@频域分析@@@@@@，可以@@开发@@ PEEC 模型@@，以@@便在@@时@@域和@@频域之间@@无限制切换@@。

文章@@来源@@@@：Cadence楷登@@PCB及封装@@资源中@@心@@

提高@@电路板@@@@EMC能力@@PCB设计@@和@@布线@@@@方法@@@@@@

judy — Fri, 21 Jan 2022 03:24:44 +0000

作者@@：卓晴@@，文章@@来源@@@@： TsinghuaJoking微信公众号@@

简@@ 介@@：本文给出了对@@于@@电机控制功率电路在@@@@PCB布线@@@@方面需要考虑的@@因素@@，特别是@@针对@@@@于如@@何提高@@电路的@@电磁兼容@@性@@@@@@，本文给出了从电路板@@的@@选择@@@@，地线@@@@铺设等@@方面的@@考虑@@。最后@@通过@@实际案例@@@@展示这些@@方法@@@@的@@应用@@@@。

前言@@

在@@每年@@的@@@@ 全国大@@学生智能车竞赛中@@@@[1] ，都会有很多@@的@@同学碰到@@车模车轮在@@@@PVC跑道上@@摩擦产生静电的@@干扰@@。比如@@@@在@@博文@@ 脚气引起的@@牙周炎@@[2] 记录的@@同学使用@@防静电胶带对@@车轮缠绕@@，减少静电对@@电磁检测电路@@的@@影响@@@@。

提问@@1：卓大@@大@@@@，我们的@@三@@轮车跑起来电感值@@莫名其@@妙地跳变@@，而@@且@@跳变得还挺厉害@@。这是@@在@@无电磁线@@推下车@@，电感值@@的@@波形@@。然后@@在@@轮胎上@@裹了一@@层防静电胶带@@，跳变现象@@就没有了@@，卓大@@大@@@@帮我们分析@@分析@@吧@@。

图@@1 车轮胎上@@捆绑防静电胶带@@

图@@2 静电放电@@对@@于@@电磁检测电路@@输出信号@@的@@干扰@@

在@@ 电机控制应用@@中@@的@@电磁兼容@@性@@@@设计@@与@@测试@@标准@@@@[3] 介@@绍了@@ EMC design guides for motor control applications[4] 中@@的@@前半部分@@，关于@@电机控制电路中@@的@@@@@@EMC防范标准@@和@@测试@@方法@@@@@@。由于@@篇@@幅将该文档的@@后@@半部分@@，也就是@@@@具体@@PCB布线@@@@考虑细节内容省略了@@。下面@@将该文档的@@后@@半部分摘录@@。

PCB设计@@与@@布线@@@@@@

为了使得@@电机控制电路满足@@电磁兼容@@性@@@@（EMC）标准@@，EMC要求@@应该作为产品定义@@的@@一@@部分@@，并随之将目标在@@电路@@设计@@@@，器件@@选择@@以@@及@@@@PCB布线@@@@过程中@@关注@@电磁干扰@@辐射以@@及@@降低电路对@@电磁干扰@@的@@敏感性@@。

下图@@显示了高@@度集成电机控制设计@@电路的@@一@@般电路结构@@。这里@@，可以@@看到@@@@它包含有各种@@功能模块@@。需要考虑其@@中@@@@哪些功能可能产生电磁辐射@@@@，或者@@对@@于@@电磁干扰@@@@敏感@@，以@@及@@它们之间@@可能存在@@的@@耦合路径@@@@。

图@@1.1 三@@相感应电机逆变电路@@

1.1 EMC总览@@
下图@@给出一@@个简@@单@@产生电磁干扰@@@@的@@组成部分@@：

电磁干扰@@源@@；

电磁耦合路径@@@@

电磁干扰@@影响器件@@或接受@@器件@@@@；

图@@1.1.1 电磁干扰@@模型@@@@

电磁干扰@@源@@包括@@微控制器@@@@，电荷放电器件@@@@，发送器@@，功率瞬变器件@@比如@@@@电磁继电器@@，电源@@开关以@@及@@闪电等@@@@。在@@微控制器@@系统中@@@@，时@@钟电路通常会产生宽@@带噪声@@@@。

尽管所有的@@电子线@@路都可能会接收电磁干扰@@信号@@@@，但最敏感电路信号@@包括@@@@：复位@@、中@@断@@、故障检测@@、保护以@@及@@控制信号@@线@@@@@@。模拟放大@@器@@，控制电路以@@及@@电源@@稳压电路等@@也容易受@@到@@@@噪声@@的@@干扰@@。

在@@干扰源@@和@@接收电路中@@间的@@耦合路径@@包括@@@@：

传导@@：在@@干扰源@@和@@接收电路之间@@的@@耦合路径@@就是@@直接的@@接触@@，比如@@@@引线@@@@@@、电缆或者@@路径连接@@；

电容@@：在@@两个接近的@@导体或者@@引线@@@@之间@@存在@@各种@@电场@@，当间距@@小于@@电磁波波长@@会在@@空隙之间@@引起电压@@的@@变化@@；

电感或者@@磁场@@：在@@两个平行导体或者@@引线@@@@之间@@存在@@磁场@@，当间距@@小于@@电磁波波长@@的@@时@@候@@会在@@接收导体上@@引起电压@@的@@变化@@；

电磁辐射@@：当干扰源@@与@@接收电路之间@@的@@距离比较远@@，大@@于电磁波波长@@@@，发射@@与@@接收之间@@相当于无线@@电天线@@@@@@，电磁干扰@@从干扰源@@发送@@，辐射出的@@电磁波在@@空气中@@传播@@。

电机控制电路中@@的@@@@开关电源@@@@通常是@@@@电磁干扰@@的@@主要来源@@@@。电路中@@的@@@@方波脉冲@@形成快速变化的@@大@@电流@@@@、电压@@，具有@@很高@@的@@@@di/dt,du/dt波形具有@@很强的@@非线@@性@@，存在@@高@@次谐波@@。由于@@存在@@这么多的@@频率分量@@，通常都是@@噪声@@信号@@@@，他们比较容易通过@@传导@@或者@@无线@@电波辐射干扰到@@电机控制电路的@@其@@它电路@@，使得@@它们产生故障@@。

设计@@人@@员通常使用@@阻尼电路或者@@软开关技术来极大@@降低开关电源@@@@中@@的@@电磁干扰@@@@。

令人@@惊奇的@@是@@@@，由于@@现在@@的@@功率晶体管通常具有@@比应用@@需求更高@@的@@开关频率@@，一@@些特定电路部分可能不经意间将噪声@@以@@及@@谐波分量进行放大@@@@，这样会使得@@电磁干扰@@问题@@复杂化@@。这些@@高@@频@@干扰信号@@有可能达到@@无线@@电波发射@@的@@频段@@，所以@@有时@@@@也被称为射频@@干扰@@（RFI）。

逆变以@@及@@驱动电路具有@@产生电磁干扰@@@@的@@能力@@@@，电路设计@@者需特别关注@@功率晶体管器件@@的@@打开和@@截止特性@@，尽可能降低这些@@电路的@@电磁干扰@@信号@@的@@产生@@。如@@果@@使用@@@@分离的@@@@IGBT，或者@@MOSFET器件@@，设计@@人@@员可以@@灵活使用@@门极串联电阻来控制功率管的@@开关特性@@，在@@功耗损失与@@电磁干扰@@之间@@进行折中@@@@。

如@@果@@使用@@@@IPM（智能功率模块@@），内部@@集成有驱动电路@@，其@@中@@@@的@@参数已经在@@功耗损失与@@电磁干扰@@之间@@进行了优化@@。

在@@电机控制电路设计@@中@@@@@@，还包括@@有控制以@@及@@传感器@@功能@@，他们通常容易受@@到@@@@电磁干扰@@的@@影响@@@@，可以@@通过@@旁路@@@@、滤波@@以@@及@@缓冲等@@主要手段来避免他们失效@@。

一@@旦确认了电磁干扰@@源@@以@@及@@有干扰电路@@，那么@@在@@电路@@性能以@@及@@费用约束条件下对@@电路拓扑结构进行优化@@。

一@@旦最初电路设计@@和@@原理图@@定型之后@@@@，精力需要集中@@在@@电磁兼容@@性@@@@和@@控制的@@核心部位@@：也就是@@@@PCB布线@@@@。这个阶段可以@@考虑通过@@分割策略@@，考虑不同三@@维结构的@@器件@@布局@@和@@布线@@@@如@@何影响最终产品的@@电磁干扰@@性能@@。很多@@电磁兼容@@性@@问题@@的@@麻烦通常都是@@在@@电路@@分割@@和@@布线@@@@过程中@@被发现和@@解决的@@@@。

解决电磁兼容@@性@@要求@@的@@主要步骤阶段@@：

1. 电路定义@@阶段@@：定义@@设计@@所需要遵守的@@电磁兼容@@性@@@@标准@@@@；

2. 电路设计@@阶段@@：在@@原理图@@实现过程中@@@@，工程师需要@@：* 确定@@电路中@@可能形成电磁干扰@@源@@的@@电路和@@器件@@@@；* 确定@@电路中@@容易对@@电磁干扰@@敏感的@@电路和@@器件@@@@；* 确定@@出在@@干扰源@@与@@接收干扰电路之间@@可能存在@@的@@连通和@@无线@@电传递途径@@。

3. 设计@@出合适的@@电路分割@@策略@@@@，可以@@进行高@@效电路连接@@和@@规划@@。

1.2 电路分割@@策略@@
对@@于@@电磁干扰@@@@影响重要的@@@@PCB布线@@@@结构和@@布局@@关键因素包括@@@@：

1. PCB：确定@@PCB种类@@，包括@@尺寸和@@层数@@，通常由费用决定@@；

2. 地线@@@@：确定@@电路地线@@@@结构@@@@，它直接影响@@PCB种类@@的@@选择@@@@；

3. 信号@@：确定@@控制@@、功率和@@地线@@@@信号@@的@@种类@@@@，这由所需要的@@电机控制功能来决定@@；

4. 耦合路径@@：确定@@在@@功能模块之间@@的@@信号@@交换最佳手段@@，对@@大@@型器件@@确定@@是@@采用表面封装@@还是@@穿孔引脚封装@@@@。

5. 器件@@走向和@@摆放@@：寿命考虑大@@型器件@@@@，或者@@需要安@@装散热片的@@器件@@@@，他们往往对@@于@@安@@放位置有要求@@@@，需要进行特殊处理@@@@。

6. 屏蔽@@：对@@于@@电磁干扰@@@@的@@其@@它方法@@@@最终无法@@满足@@你的@@电磁兼容@@性@@@@要求@@和@@限制@@，考虑如@@何对@@@@PCB增加@@屏蔽@@罩@@。

1.3 电路分割@@
经过周密规划之后@@@@，需要对@@电路进行按部就班@@（遵照逻辑@@@@）进行实际分割@@。下图@@中@@@@的@@电路分割@@模型@@@@，是@@经过考虑到@@所有主要@@EMI的@@问题@@之后@@的@@结果@@，总体上@@来看它显示了@@：

电路功能是@@如@@何分成不同模块@@；

不同模块如@@何布局@@@@；

以@@及@@模块间如@@何通过@@底线@@进行分割@@；

图@@1.3.1 电路分割@@一@@种方案@@

另外@@，为了高@@效进行@@PCB规划和@@布线@@@@@@，采用图@@形工具来进行@@。

在@@每一@@个电路功能模块中@@@@，电磁干扰@@源@@可以@@通过@@原理图@@来找到@@@@。由于@@底线@@布局@@对@@于@@满足@@电磁干扰@@兼容性非常重要@@，所以@@不同模块通过@@底线@@清晰的@@分割开来@@。当然@@这仅仅是@@模块和@@地线@@@@布局@@的@@理想模型@@@@，在@@设计@@的@@时@@候@@需要尽可能多的@@靠近这样的@@布局@@@@。

到@@此为止@@，我们采用了从上@@到@@下设计@@策略来满足@@电磁兼容@@性@@要求@@@@，这样做@@的@@好处是@@可以@@确定@@影响全局的@@电磁干扰@@源@@@@，采用电路分割@@策略@@从而@@为减少电磁干扰@@布局@@奠定良好的@@基础@@。

1.4 布线@@@@与@@电磁干扰@@@@：PCB选择@@和@@布线@@@@规范@@
下面@@，我们开始讨论自@@下而@@上@@的@@@@方法@@@@来达到@@电磁兼容@@性@@要求@@@@，其@@中@@@@包括@@有智能布线@@@@@@，电磁发射@@元的@@布局@@以@@及@@他们相互之间@@的@@连接和@@影响@@。

1.4.1 PCB
既然电路最终通过@@@@PCB来设计@@和@@实现@@，所以@@我们@@需要考虑@@PCB的@@选择@@方案@@，能够比较好地解决电磁干扰@@问题@@@@。

与@@电磁波长@@相当的@@导体会对@@电磁干扰@@敏感@@，也会成为电磁干扰@@信号@@的@@发射@@源@@，所以@@在@@设计@@的@@时@@候@@需要选择@@@@PCB基板材料具有@@最低的@@介@@电系数@@。

FR4通常用于低频电路设计@@中@@@@@@，由于@@采用了环氧树脂作为绝缘层@@，所以@@它的@@介@@电常数达到@@了@@4 。

PCB基本的@@厚度也很重要@@，因为它决定了不同铺设层之间@@的@@耦合程度@@。导线@@的@@宽@@度与@@电路板@@的@@厚度的@@比值@@决定了两层导线@@之间@@的@@耦合程度@@，这也对@@控制电磁干扰@@十@@分重要@@。

PCB的@@可用布线@@@@的@@层数是@@影响特定设计@@中@@@@的@@电磁兼容@@特性的@@重要因素@@。之所以@@重要@@，是@@因为它限制了底线@@铺设的@@方式@@@@，也确定@@了总的@@电磁干扰@@行为@@。通过@@铺设地层@@，使得@@器件@@接地@@比较容易@@，通过@@地线@@@@屏蔽@@作用是@@控制电磁干扰@@的@@关键@@。

下图@@中@@@@显示了单面板的@@结构@@，所有的@@电源@@线@@@@、控制线@@以@@及@@地线@@@@都需要在@@@@PCB单面来完成@@。这使得@@@@布线@@@@和@@控制电磁兼容@@性@@问题@@变得复杂起来@@。在@@同一@@层电路之间@@可能会产生相互的@@干扰@@。器件@@接地@@也变得不容易@@。

采用单面@@PCB时@@，电路板@@的@@四@@周需要尽可能用于铺设地线@@@@@@，对@@于@@电路中@@没有引线@@@@的@@部分@@，也需要铺铜并连接到@@地线@@@@@@。对@@于@@没有连接到@@地线@@@@的@@铺铜需要去除@@。采用单面@@板在@@设计@@可靠的@@电磁兼容@@性@@@@时@@缺少灵活的@@手段@@。

图@@1.4.2 单面板中@@的@@铺铜@@

采用双面板来设计@@电路时@@@@，则可以@@将其@@中@@@@一@@面单独用于地线@@@@@@，降低布线@@@@的@@复杂度@@。相对@@于@@单面板来说@@费用也仅仅高@@一@@点@@。但在@@电源@@和@@控制模块之间@@的@@干扰还是@@存在@@@@，因此@@将电路中@@的@@@@电磁干扰@@源@@与@@其@@他电路分开比较关键@@。

图@@1.4.3 双面板结构@@

图@@1.4.4 具有@@通孔来焊接带有管脚@@的@@器件@@@@

四@@层板往往费用比较高@@@@，但可以@@利用@@独立的@@电源@@层来达到@@好的@@自@@屏蔽@@效果@@。也能够在@@电路@@板@@双面放置@@元器件@@@@。

在@@下面@@两种四@@层板布局@@@@中@@@@，左边方法@@@@将电源@@层设置在@@电路@@板@@内部@@@@，散热受@@限@@，也会对@@底部信号@@层产生影响@@。位于上@@下两层的@@信号@@线@@@@对@@于@@外部电磁干扰@@源@@也会敏感@@。

右边测量则是@@@@将地线@@@@层放在@@最外边@@，有着强的@@抗击外部干扰源@@的@@作用@@，但内部@@电路之间@@会有很大@@的@@自@@干扰@@。

图@@1.4.5 两种四@@层板布局@@@@

1.4.2 地线@@@@
好的@@地线@@@@策略会解决干扰源@@以@@及@@敏感电路的@@问题@@@@。首先需要考虑@@PCB中@@的@@对@@所有信号@@的@@参考地线@@@@的@@防止@@，通常是@@@@PCB上@@的@@@@物理点@@，有时@@@@PCB放置@@在@@机架或者@@金属外壳内@@，电路板@@上@@的@@@@这一@@点也会与@@机架或者@@金属外壳相连@@。

接下来需要尽可能保证电路地线@@@@到@@这一@@点的@@路径最短@@，通常需要在@@考虑到@@可用面积进行权衡@@：

单面板中@@由于@@没有专用底层@@，所以@@地线@@@@结构@@考虑困难@@；

两层板可以@@设置一@@层作为独立的@@地线@@@@层@@，电源@@线@@和@@信号@@线@@@@都用剩下的@@一@@层@@；

具有@@两层以@@上@@@@的@@电路板@@则在@@地线@@@@放置@@的@@时@@候@@具有@@更多的@@灵活性@@，对@@于@@提高@@电磁干扰@@的@@能力@@也非常大@@@@。

图@@1.4.6 多层电路板@@@@PCB布局@@

（1）降低地线@@@@阻抗@@@@

图@@1.4.7 降低地线@@@@环路长@@度@@

图@@1.4.8 改进后@@的@@@@电路布局@@@@

图@@1.4.9 推荐的@@电路布局@@@@

（2）地线@@@@结构@@

图@@1.4.10 通过@@过孔接地@@的@@方式@@@@

图@@1.4.11 改进后@@的@@@@地线@@@@环路@@

（3）电路连接@@

图@@1.4.12 地线@@@@集结方式@@

图@@1.4.13 对@@于@@三@@相电源@@系统的@@布局@@@@

1.5 PCB布线@@@@技巧@@

图@@1.5.1 铺铜电路需要连接地@@线@@@@@@

图@@1.5.2 电源@@线@@和@@地线@@@@布局@@@@

图@@1.5.3 去耦电容@@放置@@建议@@

图@@1.5.4 引线@@@@45°角建议@@

1.6 案例@@举例@@
1.6.1 案例@@1

图@@1.6.1 案例@@1：电路板@@

图@@1.6.2 改进后@@的@@@@PCB

1.6.2 案例@@2

图@@1.6.3 案例@@2 ：PCB

图@@1.6.4 案例@@2：改进后@@电路@@

1.6.3 案例@@3

图@@1.6.5 案例@@3：PCB

1.6.4 案例@@4

图@@1.6.6 案例@@4：PCB

1.6.5 案例@@5

图@@1.6.7 案例@@5：PCB

1.6.6 案例@@6

图@@1.6.8 案例@@6：PCB

布线@@@@总结@@@@
本文给出了对@@于@@电机控制功率电路在@@@@PCB布线@@@@方面需要考虑的@@因素@@，特别是@@针对@@@@于如@@何提高@@电路的@@电磁兼容@@性@@@@@@，本文给出了从电路板@@的@@选择@@@@，地线@@@@铺设等@@方面的@@考虑@@。最后@@通过@@实际案例@@@@展示这些@@方法@@@@的@@应用@@@@。

参考资料@@
[1]全国大@@学生智能车竞赛中@@@@: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/107256496

[2]脚气引起的@@牙周炎@@: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/104135554?ops_...

[3]电机控制应用@@中@@的@@电磁兼容@@性@@@@设计@@与@@测试@@标准@@@@: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/122198428

[4]EMC design guides for motor control applications: https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_n...