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2018年

电磁兼容设计的常见误区解析

电磁兼容的问题常发生于高频状态下,个别问题(电压跌落与瞬时中断等)除外。高频思维,总而言之,便是器件的特点、电路的特点,在高频环境下和老例中低频状态下是不一样的,假如仍旧按照通俗的节制思维来判断阐发,则会走入设计的误区。比如:

电容,在中低频或直流环境下,便是一个储能组件,只体现为一个电容的特点,但在高频环境下,它就不仅仅是个电容了,它有一个抱负电容的特点,有漏电流(在高频等效电路上体现为R),有引线电感,还在导致电压脉冲颠簸环境下发烧的ESR(等效串联电阻),(如图)。从这个图上阐发,能帮我们设计师得出很多有益的设计思路。第一,按照老例思路,1/2πfc是电容的容抗,应该是频率越高,容抗越小,滤波效果越好,即越高频的杂波越轻易被泄放掉落,但事实并非如斯,由于引线电感的存在,一支电容仅仅在其1/2πfc=2πf L等式成立的时刻,才是整体阻抗最小的时刻,滤波效果才最好,频率高了低了都邑滤波效果下降,由此就可以阐发出结论,为什么在IC的VCC端都邑加两支电容,一支电解的,一支瓷片的,并且容值一样平常相差100倍以上多一点。便是两支不合的电容的谐振频率点岔开了一段间隔,既利于对稍高频的滤波,也利于对较低频的滤波。

其次是线缆或PCB布线的高频等效特点(如图),无论上下频,走线电阻都是客不雅存在,但对付走线电感,则只在较高频时刻才可以显现得出来。别的便是还有一个散播电容的存在,然则,在导线相近没有导体的时刻,这个散播电容有也是枉费,就像没有汉子,女人也不能生孩子一样,这是一个必要两个导体才可以发挥的感化。

电感和电阻的特点对照简单,易于理解,就不赘述了。

但磁环和磁珠的高频等效特点却不得不提一下,由于磁环对高频脉动的吸波感化,与电感的体现有点类似,以是常常被觉得是电感特点,但事实上错了,磁环是个电阻特点,不过这个电阻有点分外,它的阻值大年夜小是频率的函数R(f),如斯的话,在一个带有高频颠簸的旌旗灯号穿过磁珠的时刻,高频颠簸会由于I2R的感化而发烧,将颠簸滋扰颠末电能——磁能——热能的转化历程,以是在导线上颠簸对照强烈的时刻,磁环摸起来会是温的。

以上是EMC专业中高频思维的根基常识,有了这些,一系列的设计履历都可以水到渠成了。比如:

IC 的VCC端为何加装两只电容,一只电解电容,一只瓷片电容,是由于电容的高频等效特点,引线电感和电容的串联导致其综合阻抗随频率而变更,而在WL= (1/WC)的频率点上,是其阻抗最小的点(如图)。而且两个电容分手有自己的最小阻抗点,分手对应不合的频率点,以便于为IC不合频率范围的供电需求供给电流。

静电事情台的接地导线用宽的铜皮带和金属丝网蛇皮管,而不是黄绿的圆形接地线缆,圆形接地线缆的走线电感量偏大年夜,晦气于高频静电电荷的泄放。

线缆和线缆之间的间距不宜太近,否则会由于导线散播电容的存在而导致旌旗灯号线缆之间呈现串扰,当然,旌旗灯号线对地线的耦合那又最好是近一点,这样,旌旗灯号线上的颠簸滋扰可以方便的泄放到地线上去。