產(chǎn)品內(nèi)部的電磁抗干擾兼容性設(shè)計(jì)

產(chǎn)品內(nèi)部的電磁抗干擾兼容性設(shè)計(jì)

1 印刷電路板設(shè)計(jì)中的電磁兼容性
1.1 印刷線路板中的公共阻抗耦合問題
數(shù)字地與模擬地分開，地線加寬。
1.2 印刷線路板的布局
※對(duì)高速、中速和低速混用時(shí)，注意不同的布局區(qū)域。
※對(duì)低模擬電路和數(shù)字邏輯要分離。
1.3 印刷線路板的布線（單面或雙面板）
※專用零伏線，電源線的走線寬度≥1mm。
※電源線和地線盡可能靠近，整塊印刷板上的電源與地要
呈“井”字形分布，以便使分布線電流達(dá)到均衡。
※要為模擬電路專門提供一根零伏線。
※為減少線間串?dāng)_，必要時(shí)可增加印刷線條間距離，在意
安插一些零伏線作為線間隔離。
※印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離。
※特別注意電流流通中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸。
※如有可能在控制線（于印刷板上）的入口處加接R-C去
耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素。
※印刷弧上的線寬不要突變，導(dǎo)線不要突然拐角(≥90度)。
1.4 對(duì)在印刷線路板上使用邏輯電路有益建議
※凡能不用高速邏輯電路的就不用。
※在電源與地之間加去耦電容。
※注意長(zhǎng)線傳輸中的波形畸變。
※用R-S觸發(fā)的作按鈕與電子線路之間配合的緩沖。
1.4.1 邏輯電路工作時(shí)，所引入的電源線干擾及抑制方法
1.4.2 邏輯電路輸出波形傳輸中的畸變問題
1.4.3 按鈕操作與電子線路工作的配合問題
1.5 印刷線路板的互連
主要是線間串?dāng)_，影響因素：
※直角走線
※屏蔽線
※阻抗匹配
※長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)
2 開關(guān)電源設(shè)計(jì)中的電磁兼容性
2.1 開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)傳導(dǎo)的騷擾與抑制
騷擾來源：
①非線性流。
②初級(jí)電路中功率晶體管外殼與散熱器之間的容光煥發(fā)
性耦合在電源輸入端產(chǎn)生的傳導(dǎo)共模噪聲。
抑制方法：
①對(duì)開關(guān)電壓波形進(jìn)行“修整”。
②在晶體管與散熱器之間加裝帶屏蔽層的絕緣墊片。
③在市電輸入電路中加接電源濾波器。
2.2 開關(guān)電源的輻射騷擾與抑制
注意輻射騷擾與抑制
抑制方法：
①盡可能地減小環(huán)路面積。
②印刷線路板上正負(fù)載流導(dǎo)體的布局。
③在次線整流回路中使用軟恢復(fù)二極管或在二極管上并
聯(lián)聚酯薄膜電容器。
④對(duì)晶體管開關(guān)波形進(jìn)行“修整”。
2.3 輸出噪聲的減小
原因是二極管反向電流陡變及回路分布電感。二極管結(jié)電容等形成高頻衰減振蕩，而濾波電容的等效串聯(lián)電感又削弱了濾波的作用，因此在輸出改波中出現(xiàn)尖峰干擾解決辦法是加小電感和高頻電容。
3 設(shè)備內(nèi)部的布線
3.1 線間電磁耦合現(xiàn)象及抑制方法
對(duì)磁場(chǎng)耦合：
①減小干擾和敏感電路的環(huán)路面積最好辦法是使用雙絞
線和屏蔽線。
②增大線間距離（使互感減小）。
③盡可有使干擾源線路與受感應(yīng)線路呈直角布線。
對(duì)電容耦合：
①增大線間距離。
②屏蔽層接地。
③降低敏感線路的輸入阻抗。
④如有可能在敏感電路采用平衡線路作輸入，利用平衡
線路固有的共模抑制能力克服干擾源對(duì)敏感線路的干擾。
3.2 一般的布線方法：
按功率分類，不同分類的導(dǎo)線應(yīng)分別捆扎，分開敷設(shè)的線
束間距離應(yīng)為50～75mm。
4 屏蔽電纜的接地
4.1 常用的電纜
※雙絞線在低于100KHz下使用非常有效，高頻下因特性阻抗不均勻及由此造成的波形反射而受到限制。
※帶屏蔽的雙絞線，信號(hào)電流在兩根內(nèi)導(dǎo)線上流動(dòng)，噪聲電流在屏蔽層里流動(dòng)，因此消除了公共阻抗的耦合，而任何干擾將同時(shí)感應(yīng)到兩根導(dǎo)線上，使噪聲相消。
※非屏蔽雙絞線抵御靜電耦合的能力差些。但對(duì)防止磁場(chǎng)感應(yīng)仍有很好作用。非屏蔽雙絞線的屏蔽效果與單位長(zhǎng)度的導(dǎo)線扭絞次數(shù)成正比。
※同軸電纜有較均勻的特性阻抗和較低的損耗，使從真流到甚高頻都有較好特性。
※無屏蔽的帶狀電纜。
最好的接線方式是信號(hào)與地線相間，稍次的方法是一根地、兩根信號(hào)再一根地依次類推，或?qū)Ｓ靡粔K接地平板。
4.2 電纜線屏蔽層的接地
總之，將負(fù)載直接接地的方式是不合適的，這是因?yàn)閮啥私拥氐钠帘螌訛榇鸥袘?yīng)的地環(huán)路電流提供了分流，使得磁場(chǎng)屏蔽性能下降。
4.3 電纜線的端接方法
在要求高的場(chǎng)合要為內(nèi)導(dǎo)體提供360°的完整包裹，并用同軸接頭來保證電場(chǎng)屏蔽的完整性。
5 對(duì)靜電的防護(hù)
靜電放電可通過直接傳導(dǎo)，電容耦合和電感耦合三種方式進(jìn)入電子線路。
直接對(duì)電路的靜電放電經(jīng)常會(huì)引起電路的損壞，對(duì)鄰近物體的放電通過電容或電感耦合，會(huì)影響到電路工作的穩(wěn)定性。
防護(hù)方法：
①建立完善的屏蔽結(jié)構(gòu)，帶有接地的金屬屏蔽殼體可將放電電流釋放到地。
②金屬外殼接地可限制外殼電位的升高，造成內(nèi)部電路與外殼之間的放電。
③內(nèi)部電路如果要與金屬外殼相連時(shí)，要用單點(diǎn)接地，防止放電電流流過內(nèi)部電路。
④在電纜入口處增加保護(hù)器件。
⑤在印刷板入口處增加保護(hù)環(huán)（環(huán)與接地端相連）。