在电磁兼容EMC中,EMC设计是解决EMC问题的根本方法,下面就根据EMC设计的特点分为5步为大家展示。
一、方案选择、主要部件、集成电路的选型、电路和机械结构设计;对于产品的成功与否,第一层次设计是最基本、最重要的,任何错误都意味着该产品项目彻底失败。
这一层主要EMC考虑体现在:方案选择、主要部件、集成电路的选型主要考虑减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力,尽量选用本身发射小的芯片;保证所选器件不工作在非线性区,以免产生谐波分量成为干扰源;电路和机械结构设计除考虑减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力外,主要考虑电源电路防外部骚扰包括浪涌、快速脉冲群、静电、电压跌落、电压变化等;电路设计或方案应不使数字信号波形产生过冲,应使无用的谐波振荡幅度最小,使无用的高次谐波成分最少,避免引发强烈的电磁骚扰;对集总参数电路,增加阻尼、减小Q值,防止振荡。
二、PCB的EMC设计;
PCB的EMC设计是产品的成功与否非常重要的一项。PCB设计不合理,会产生无法补救的后果;PCB良好的EMC设计,有事半功倍的效果。PCB 的EMC设计应遵循以下内容: 尽量减小所有的高速信号及时钟信号线构成的环路面积; 使用小型化器件和多层线路板; 印制板层数选择考虑关键信号的屏蔽和隔离要求,先确定所需信号层数,然后考虑成本的前提下,增加地平面和电源层是PCB EMC设计最好的措施之一;印制板分层原理与布置印刷电路、布置排线的原理一样,元件面下面为地平面,关键电源平面与其对应的地平面相邻,相邻层的关键信号;个别电源层、地层不能作为一个连续的平面时; 线路板布线设计时顺序考虑:电源和地/时钟线/信号线,布线应该短、直、粗、匀,不要直角和突变, 应有“之”字形,用圆角代替尖锐走线,尽可能加宽电源和地的布线,电源和地层的分割,尽量符合微带线和带状线要求。
三、电与接地、高速信号线路及内部线缆的EMC设计;PCB的EMC设计中也提到供电与接地、高速信号线路的EMC设计,此外,还应遵循以下内容:
芯片间使用低阻抗地连接(地平面);布线、I/O排线的核心原则就是减小电流环面积S;为避免接地线长度过长(接近λ/4),可采用多点就近接地,接地线高频阻抗要小;减小电缆的天线效应及减小偶极子天线效应;机内采用屏蔽线防止感应噪声;波器的输入输出线应拉开距离,忌并行走线,以免影响滤波效果;I/O接口注意高速电路阻抗匹配,减小、消除反射。
四、 屏蔽设计;屏蔽好的要求有三:完整的电连续体;滤波措施;良好的接地。
对于信息技术IT类设备,当主板及配置选定的情况下, 提高整机的屏蔽效果和各个部分的隔离效果非常重要,尤其个人计算机和液晶显示器。
五、输入/输出的滤波设计电源线滤波和信号线滤波的重要性并不亚于机箱屏蔽,滤波关键是针对EMC 要求,兼顾达标和经济的原则。在I/O接口部位,一般采用高频滤波效果好、安装简单的滤波连接器。在电缆上缠绕或套用铁氧体磁环也能起到一定的滤波吸波作用。设计或使用信号线滤波器时,滤波器的截止频率须高于电缆上要传输的信号频率。
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