产品内部的电磁兼容性设计

产品内部的电磁兼容性设计

     产品内部的电磁兼容性设计
    
     1印刷电路板设计中的电磁兼容性
    
     1.1印刷线路板中的公共阻抗耦合问题
    
     数字地与模拟地分开，地线加宽。
    
     1.2印刷线路板的布局
    
     ※对高速、中速和低速混用时，注意不同的布局区域。
    
     ※对低模拟电路和数字逻辑要分离。
    
     1.3印刷线路板的布线（单面或双面板）
    
     ※专用零伏线，电源线的走线宽度≥1mm。
    
     ※电源线和地线尽可能靠近，整块印刷板上的电源与地要
    
     呈“井”字形分布，以便使分布线电流达到均衡。
    
     ※要为模拟电路专门提供一根零伏线。
    
     ※为减少线间串扰，必要时可增加印刷线条间距离，在意
    
     安插一些零伏线作为线间隔离。
    
     ※印刷电路的插头也要多安排一些零伏线作为线间隔离。
    
     ※特别注意电流流通中的导线环路尺寸。
    
     ※如有可能在控制线（于印刷板上）的入口处加接R-C去
    
     耦，以便消除传输中可能出现的干扰因素。
    
     ※印刷弧上的线宽不要突变，导线不要突然拐角(≥90度)。
    
     1.4对在印刷线路板上使用逻辑电路有益建议
    
     ※凡能不用高速逻辑电路的就不用。
    
     ※在电源与地之间加去耦电容。
    
     ※注意长线传输中的波形畸变。
    
     ※用R-S触发的作按钮与电子线路之间配合的缓冲。
    
     1.4.1逻辑电路工作时，所引入的电源线干扰及抑制方法
    
     1.4.2逻辑电路输出波形传输中的畸变问题
    
     1.4.3按钮操作与电子线路工作的配合问题
    
     1.5印刷线路板的互连
    
     主要是线间串扰，影响因素：
    
     ※直角走线
    
     ※屏蔽线
    
     ※阻抗匹配
    
     ※长线驱动
    
     2开关电源设计中的电磁兼容性
    
     2.1开关电源对电网传导的骚扰与抑制
    
     骚扰来源：
    
     ①非线性流。
    
     ②初级电路中功率晶体管外壳与散热器之间的容光焕发
    
     性耦合在电源输入端产生的传导共模噪声。
    
     抑制方法：
    
     ①对开关电压波形进行“修整”。
    
     ②在晶体管与散热器之间加装带屏蔽层的绝缘垫片。
    
     ③在市电输入电路中加接电源滤波器。
    
     2.2开关电源的辐射骚扰与抑制
    
     注意辐射骚扰与抑制
    
     抑制方法：
    
     ①尽可能地减小环路面积。
    
     ②印刷线路板上正负载流导体的布局。
    
     ③在次线整流回路中使用软恢复二极管或在二极管上并
    
     联聚酯薄膜电容器。
    
     ④对晶体管开关波形进行“修整”。
    
     2.3输出噪声的减小
    
     原因是二极管反向电流陡变及回路分布电感。二极管结电容等形成高频衰减振荡，而滤波电容的等效串联电感又削弱了滤波的作用，因此在输出改波中出现尖峰干扰解决办法是加小电感和高频电容。
    
     3设备内部的布线
    
     3.1线间电磁耦合现象及抑制方法
    
     对磁场耦合：
    
     ①减小干扰和敏感电路的环路面积最好办法是使用双绞线和屏蔽线。
    
     ②增大线间距离（使互感减小）。
    
     ③尽可有使干扰源线路与受感应线路呈直角布线。
    
     对电容耦合：
    
     ①增大线间距离。
    
     ②屏蔽层接地。
    
     ③降低敏感线路的输入阻抗。
    
     ④如有可能在敏感电路采用平衡线路作输入，利用平衡
    
     线路固有的共模抑制能力克服干扰源对敏感线路的干扰。
    
     3.2一般的布线方法：
    
     按功率分类，不同分类的导线应分别捆扎，分开敷设的线
    
     束间距离应为50～75mm。
    
     4屏蔽电缆的接地
    
     4.1常用的电缆
    
     ※双绞线在低于100KHz下使用非常有效，高频下因特性阻抗不均匀及由此造成的波形反射而受到限制。
    
     ※带屏蔽的双绞线，信号电流在两根内导线上流动，噪声电流在屏蔽层里流动，因此消除了公共阻抗的耦合，而任何干扰将同时感应到两根导线上，使噪声相消。
    
     ※非屏蔽双绞线抵御静电耦合的能力差些。但对防止磁场感应仍有很好作用。非屏蔽双绞线的屏蔽效果与单位长度的导线扭绞次数成正比。
    
     ※同轴电缆有较均匀的特性阻抗和较低的损耗，使从真流到甚高频都有较好特性。
    
     ※无屏蔽的带状电缆。
    
     最好的接线方式是信号与地线相间，稍次的方法是一根地、两根信号再一根地依次类推，或专用一块接地平板。
    
     4.2电缆线屏蔽层的接地
    
     总之，将负载直接接地的方式是不合适的，这是因为两端接地的屏蔽层为磁感应的地环路电流提供了分流，使得磁场屏蔽性能下降。
    
     4.3电缆线的端接方法
    
     在要求高的场合要为内导体提供360°的完整包裹，并用同轴接头来保证电场屏蔽的完整性。
    
     5对静电的防护
    
     静电放电可通过直接传导，电容耦合和电感耦合三种方式进入电子线路。
    
     直接对电路的静电放电经常会引起电路的损坏，对邻近物体的放电通过电容或电感耦合，会影响到电路工作的稳定性。
    
     防护方法：
    
     ①建立完善的屏蔽结构，带有接地的金属屏蔽壳体可将放电电流释放到地。
    
     ②金属外壳接地可限制外壳电位的升高，造成内部电路与外壳之间的放电。
    
     ③内部电路如果要与金属外壳相连时，要用单点接地，防止放电电流流过内部电路。
    
     ④在电缆入口处增加保护器件。
    
     ⑤在印刷板入口处增加保护环（环与接地端相连）。
    
     6设备内部开关接点的处理
    
     6.1开关断开过程中瞬变干扰形成
    
     6.2干扰的抑制措施
    
     6.2.1对被切换电感负载的处理
    
     6.2.2对开关触点的处理