提起电磁搅扰(EMI)这个词,人们或许还感生疏,但EMI的影响却是简直每个人都曾身经历过的。例如,观看电视时,邻近有人运用电钻、电吹风等电器,会使电视画面呈现雪花点,所声器里宣布剌耳的噪声……这类现象人们早已习以为常、习以为常了,可是电磁搅扰的损害却远不止如此。事实上,电磁搅扰已使民航体系失效、通讯不畅、计算机作业过错、自控设备误动作等,乃至危及人身安全。因而,加强电磁容性(EMC)常识的遍及,进步EMI按捺技能,已成为燃眉之急。
所谓电磁兼容性是指电子线路、体系彼此不影响,在电磁方面彼此兼容的状况。关于EMC技能的研讨,国外是从本世纪三十年代开端的,一些国家和世界组织如美国联邦通讯委员会(FCC),德国电气电子工程师协会(VDE)、世界无线电搅扰特别委员会(CISPR)等先后拟定了一些指导性文件和规程,现在已构成一套较完好的体系,并得到严格遵守,美国计算机业即全面履行FCC规程。我国电磁兼容性作业起步较 步较晚,相关规范自八十年代才连续出台,使用方面则因为缺乏经验和技能而举步困难。怎么赶快赶上世界先进水平,使我国电子产品能满意日益火急的国内需求并在世界市场占一席之地,已成为为我们关怀的严重课题。本文愿就电磁搅扰按捺技能谈一点浅见,抛砖引玉,与各位一起商讨。
电磁搅扰的界说,是指由外部噪声和无用电磁波在接纳中所形成的打扰。一个体系或体系内某一线路受电磁搅扰程度能够表明为如下关系式:
N=G&TImes;C/I
G:噪声源强度;
C:噪声经过某种途径传到受搅扰处的耦合要素;
I:受搅扰电路的活络程度。
G、C、I这三者构成电磁搅扰三要素。电磁搅扰按捺技能便是环绕这三要素所采纳的各种办法,归纳起来便是三条:一、按捺电磁搅扰源;二、堵截电磁搅扰耦合途径;三、下降电磁活络设备的活络性。下面就这三方面别离作出介绍。
一、按捺搅扰源
要想掏搅扰源,首要有必要确认何处是搅扰源,在越接近搅扰源的当地采纳办法,按捺作用越好。一般来说,电流电压剧变即di/dt或du/dt大的当地便是搅扰源;具体来说继电器开合、电容充电、电机作业、集成电路开关作业等都可能成为搅扰源。别的,市电电源也并非抱负的50Hz正弦波,而是充溢各种频率噪声,是个不行忽视的搅扰源。按捺办法能够选用低噪声电路、瞬态按捺电路、旋转设备按捺电路、稳压电路等;器材的挑选则尽可能选用低噪声、高频特性好、稳定性高的电子元件。要留意,按捺电路中不恰当的器材挑选可能会发生新的搅扰源。
二、堵截电磁搅扰耦合途径
电磁搅扰耦合途径首要为传导和辐射两种。噪声经导线直接耦合到电路中最常见的。按捺传导搅扰的首要办法是串接滤波器。滤波器分为低通(LPF)、高通(HPE)、带通(BPF)、带阻(BEF)四种,依据信号与噪声频率的不同挑选不同类型的滤波器。假如噪声频率远高于信号频率,常选用LC低通滤波器,这种滤波器结构简略,滤除噪声作用也较好。可是关于军用或TEMPEST技能以及要求较高的民用产品,则有必要选用穿心式滤波器。
穿心式滤波器(Feed-thruFilters)也称为穿越式滤波器,电路结构有 C型、T型和LC型,其特色在于高频特性优秀,可作业在1GHz以上。这是其“同轴”性质决议的,因为它无寄生电感,进步了自谐频率。穿心式滤波器体积小、重量轻,答应电流大大,可广泛用于各种不同场合。
关于经过供电电源线传导的噪声能够用电源滤波器来滤除。只契合VDE0871规范的电源滤波器在30K-30MHZ范围内插入损耗为20-100dB。电源滤波器不只能够接在电网输入处,也可接在噪声源电路的输出处,以按捺噪声输出,并且交直流两用。电源滤波器端口分高阻和低阻两头,应依据输入及负载阻抗不同来挑选正确的接法。衔接的原则是按照阻抗最失配,即高阻输入端接滤滤器阻端,低阻负载端接滤波器高阻端;反之亦然。
对传输线路及印刷电路板的布线规划,应留意进线与出线、信号线与电源线尽量分隔。关于要点线路可选用损耗线滤波器、三端子电容、磁环等器材进行搅扰按捺。关于接口端,国外有带滤波的D型、圆形、方形衔接器产品,这类衔接器是在一般衔接器上加装电容或电感,构成滤波电路,其特色是不占用。PCB空间,不添加体积,这关于现代元件高密度规划极为重要。最近,国内也有厂家出产,质量不低于国外水平,能够代替进口。
关于辐射搅扰,首要办法是选用屏蔽技能和分层技能。屏蔽技能是一门科学,挑选恰当的屏蔽资料,在恰当的方位屏蔽,对屏蔽作用至关重要。尤其是屏蔽室的规划。可供挑选的屏蔽资料品种繁复,有各种金属板、指形铍铜合金簧片、铜丝网、织造铜带、导电橡胶、导电胶、导电玻璃等等。应依据需求挑选。屏蔽室的规划应充分考虑门窗、通风口、进出线口的屏蔽与搭接。除静电屏蔽外,还需考虑磁屏蔽以及接地和接大地技能。
三、下降电磁活络设备的活络度
电磁活络设备的活络是一柄双刃剑;一方面人们期望接纳设备活络度高,以进步对信号的接纳才能;另一方面,活络高受噪声影响的可能性也就越大。因而,依据具体情况选用降额规划、避规划、网络钝化、功用钝化等办法是解决问题的办法。
综上所述,关于电磁搅扰的按捺办法许多,能够挑选一种或多种归纳运用。但不管挑选什么办法都应从规划之初就着手体系电磁兼容性的考虑,而不是亡羊补牢。据报道,若在产品开端研发时即进行电磁兼容规划,大约90%的传导和辐射搅扰都能够得到操控。依据可靠性、安全性、质量要求、环境操控、效/费权衡,挑选恰当的电磁搅扰按捺技能,这便是电磁兼容性的研讨内容。