電磁兼容三種抑制方法

電磁兼容性（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。

EMC包括EMI（電磁干擾）及EMS（電磁耐受性）兩部分，所謂EMI電磁干擾，乃為機(jī)器本身在執(zhí)行應(yīng)有功能的過程中所產(chǎn)生不利于其它系統(tǒng)的電磁噪聲；而EMS乃指機(jī)器在執(zhí)行應(yīng)有功能的過程中不受周圍電磁環(huán)境影響的能力。

目前許多國家都發(fā)布了自己的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。EMC極其考驗(yàn)一個設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)與能力，如何去抑制電磁兼容問題呢？通過查找資料，我主要去了解了以下的三種與我們目前較為相關(guān)的抑制方法。

（1）接地

在電賽時,我們經(jīng)常討論的問題之一就是接地及接地方法了。盡管這個術(shù)語使用得如此自然,接地方法討論了那么多情況，但是許多人不曾認(rèn)真考慮其具體含義了,結(jié)果面對許多接地不當(dāng)帶來的問題不知所措。

接地的種類可分為安全接地和信號接地。安全接地又可分為設(shè)備安全接地、接零保護(hù)和防雷接地，信號接地又可分為單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地和懸浮接地。

接地通常指這個電位參考點(diǎn)取大地，在實(shí)際系統(tǒng)中?,?常常用一個低阻抗的導(dǎo)體作為大地?,?如機(jī)殼。接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設(shè)備和線路遭受損壞、預(yù)防火災(zāi)和防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

（2）濾波

濾波技術(shù)的基本用途是選擇信號和抑制干擾，為實(shí)現(xiàn)這兩大功能而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)都稱為濾波器。通常按功用可把濾波器分為信號選擇濾波器和電磁干擾(EMI)濾波器兩大類。?

信號選擇濾波器是以有效去除不需要的信號分量，同時是對被選擇信號的幅度相位影響最小的濾波器。?

電磁干擾濾波器是以能夠有效抑制電磁干擾為目標(biāo)的濾波器。電磁干擾濾波器常常又分為信號線EMI濾波器、電源EMI濾波器、印刷電路板EMI濾波器、反射EMI濾波器、隔離EMI濾波器等幾類。?

線路板上的導(dǎo)線是最有效的接收和輻射天線，由于導(dǎo)線的存在，往往會使線路板上產(chǎn)生過強(qiáng)的電磁輻射。同時，這些導(dǎo)線又能接受外部的電磁干擾，使電路對干擾很敏感。在導(dǎo)線上使用信號濾波器是一個解決高頻電磁干擾輻射和接收很有效的方法。脈沖信號的高頻成分很豐富，這些高頻成分可以借助導(dǎo)線輻射，使線路板的輻射超標(biāo)。信號濾波器的使用可使脈沖信號的高頻成分大大減少，由于高頻信號的輻射效率較高，這個高頻成分的減少，線路板的輻射將大大改善。?

電源線是電磁干擾傳入設(shè)備和傳出設(shè)備主要途徑。通過電源線，電網(wǎng)上的干擾可以傳入設(shè)備，干擾設(shè)備的正常工作。同樣，設(shè)備的干擾也可以通過電源線傳到電網(wǎng)上，對網(wǎng)上其它設(shè)備造成干擾。為了防止這兩種情況的發(fā)生，必須在設(shè)備的電源入口處安裝一個低通濾波器，這個濾波器只容許設(shè)備的工作頻率(50Hz,60Hz,400Hz)通過，而對較高頻率的干擾有很大的損耗，由于這個濾波器專門用于設(shè)備電源線上，所以稱為電源線濾波器。?

電源線上的干擾電路以兩種形式出現(xiàn)。一種是在火線零線回路中，其干擾被稱為差模干擾。另一種是在和火線、零線與地線和大地的回路中，稱為共模干擾。通常200Hz以下時，差模干擾成分占主要部分。1MHz以上時，共模干擾成分占主要成分。電源濾波器對差模干擾和共模干擾都有抑制作用，但由于電路結(jié)構(gòu)不同，對差模干擾和共模干擾的抑制效果不一樣。所以濾波器的技術(shù)指標(biāo)中有差模插入損耗和共模插入損耗之分。

正如我們做的線性直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，在整流后都會有大小電容濾波，而在輸出處也接有耦合電容。

(3)電磁屏蔽

電磁屏蔽就是以金屬隔離的原理來控制電磁干擾由一個區(qū)域向另一區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播的方法。?

屏蔽一般分為兩種類型：一類是靜電屏蔽，主要用于防治靜電場和恒定磁場的影響，另一類是電磁屏蔽，主要用于防止交變電場、交變磁場以及交變電磁場的影響。?

靜電屏蔽應(yīng)具有兩個基本要點(diǎn)，即完善的屏蔽體和良好的接地。電磁屏蔽不但要求有良好的接地，而且要求屏蔽體具有良好的導(dǎo)電連續(xù)性，對屏蔽體的導(dǎo)電性要求要比靜電屏蔽高得多。因而為了滿足電磁兼容性要求，常常用高導(dǎo)電性的材料作為屏蔽材料，如銅板、銅箔、鋁板、鋁箔、鋼板或金屬鍍層、導(dǎo)電涂層。?

在實(shí)際的屏蔽中，電磁屏蔽效能更大程度上依賴于機(jī)箱的結(jié)構(gòu)，即導(dǎo)電的連續(xù)性。機(jī)箱上的接縫、開口等都是電磁波的泄漏源。穿過機(jī)箱的電纜也是造成屏蔽效能下降的主要原因。解決機(jī)箱縫隙電磁泄漏的方式是在縫隙處用電磁密封襯墊。電磁密封襯墊是一種導(dǎo)電的彈性材料，它能夠保持縫隙處的導(dǎo)電連續(xù)性。常見的電磁密封襯墊有導(dǎo)電橡膠、雙重導(dǎo)電橡膠、金屬編織網(wǎng)套、螺旋管襯墊、定向金屬導(dǎo)電橡膠等。機(jī)箱上開口的電磁泄漏與開口的形狀、輻射源的特性和輻射源到開口處的距離有關(guān)。通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)開口尺寸和輻射源到開口的距離能夠改善屏蔽效能的要求。?

對于計(jì)算機(jī)顯示屏等，即要滿足視覺需要，又要滿足防電磁泄漏要求。通常在顯示屏前加裝高性能屏蔽視窗。屏蔽機(jī)箱上絕不允許有導(dǎo)線直接穿過。當(dāng)導(dǎo)線必須穿過機(jī)箱時，一定要使用適當(dāng)?shù)臑V波器，或?qū)?dǎo)線進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘巍?/p>

而在我們電賽的模擬方面的題目中，經(jīng)常用到一種屏蔽線。屏蔽線是使用金屬網(wǎng)狀編織層把信號線包裹起來的傳輸線。編織層一般是紅銅或者鍍錫銅。屏蔽線的作用是將電磁場噪聲源與敏感設(shè)備隔離，切斷噪聲源的傳播路徑。

還有我們上網(wǎng)買的芯片或者單片機(jī)，送過來時都有一個靜電屏蔽袋子裝著，老師也跟我們強(qiáng)調(diào)不要隨便觸摸芯片。這些措施都是為了避免靜電對芯片的破壞。

在我們設(shè)計(jì)PCB板時，也要注意電磁兼容的問題。我們應(yīng)從現(xiàn)在開始，培養(yǎng)自己在設(shè)計(jì)階段就充分考慮EMC問題的抑制手段等問題，以后才能避免出現(xiàn)過多錯誤而后悔莫及。