EMC整改中的常見(jiàn)問(wèn)題與解決方法解析

本文針對(duì)EMC整改中常用的問(wèn)題進(jìn)行探討，力圖拋磚引玉進(jìn)行討論。首先，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行診斷，分析其干擾源所在及其相互干擾的途徑和方式。再根據(jù)分析結(jié)果，有針對(duì)性的進(jìn)行整改。

一般來(lái)說(shuō)主要的整改方法有如下幾種：

1、減弱干擾源 在找到干擾源的基礎(chǔ)上，可對(duì)干擾源進(jìn)行允許范圍內(nèi)的減弱，減弱源的方法一般有如下方法：

a 在IC的Vcc和GND之間加去耦電容，該電容的容量在0.01μF與0.1μF之間，安裝時(shí)注意電容器的引線，使它越短越好。

b 在保證靈敏度和信噪比的情況下加衰減器。如VCD、DVD視盤(pán)機(jī)中的晶振，它對(duì)電磁兼容性影響較為嚴(yán)重，減少其幅度就是可行的方法之一，但其不是唯一的解決方法。

c 還有一個(gè)間接的方法就是使信號(hào)線遠(yuǎn)離干擾源。

2　電線電纜的分類(lèi)整理 在電子設(shè)備中，線間耦合是一種重要的途徑，也是造成干擾的重要原因，因?yàn)轭l率的因素，可大體分為高頻耦合與低頻耦合。因耦合方式不同，其整改方法也是不同的，下邊分別討論：

（1）低頻耦合 低頻耦合是指導(dǎo)線長(zhǎng)度等于或小于1/16波長(zhǎng)的情況，低頻耦合又可分為電場(chǎng)和磁場(chǎng)耦合，電場(chǎng)耦合的物理模型是電容耦合，因此整改的主要目的是減小分布耦合電容或減小耦合量，可采用如下的方法：

a　增大電路間距是減小分布電容的最有效的方法。

b　追加高導(dǎo)電性屏蔽罩，并使屏蔽罩單點(diǎn)接地能有效的抑制低頻電場(chǎng)干擾。

c　追加濾波器可減小兩電路間的耦合量。

d　降低輸入阻抗，例如CMOS電路的輸入阻抗很高，對(duì)電場(chǎng)干擾極其敏感，可在允許范圍內(nèi)在輸入端并接一個(gè)電容或阻值較低的電阻。磁場(chǎng)耦合的物理模型是電感耦合，其耦合主要是通過(guò)線間的分布互感來(lái)耦合的，因此整改的主要方法是破壞或減小其耦合量，大體可采用如下的方法：

【1】　追加濾波器，在追加濾波器時(shí)要注意濾波器的輸入輸出阻抗及其頻率響應(yīng)。

【2】　減小敏感回路與源回路的環(huán)路面積，即盡量使信號(hào)線或載流線與其回線靠近或扭絞在一體。

【3】　增大兩電路間距，以便減小線間互感來(lái)減低耦合量。

【4】　若有可能，盡量使敏感回路與源回路平面正交或接近正交來(lái)降低兩電路的耦合量。

【5】　用高導(dǎo)磁材料來(lái)包扎敏感線，可有效的解決磁場(chǎng)干擾問(wèn)題，值得注意的是要構(gòu)成閉和磁路，努力減小磁路的磁阻將會(huì)更加有效。

（2）高頻耦合 高頻耦合是指長(zhǎng)于1/4波長(zhǎng)的走線由于電路中出現(xiàn)電壓和電流的駐波，會(huì)使耦合量增強(qiáng)，可采用如下的方法加以解決：

a　盡量縮短接地線，與外殼接地盡量采用面接觸的方式。

b　重新整理濾波器的輸入輸出線，防止輸入輸出線間耦合，確保濾波器的濾波效果不變差。

c　屏蔽電纜屏蔽層采用多點(diǎn)接地。

d　將連接器的懸空插針接到地電位，防止其天線效應(yīng)。

3　改善地線系統(tǒng) 理想的地線是一個(gè)零阻抗，零電位的物理實(shí)體，它不僅是信號(hào)的參考點(diǎn)，而且電流流過(guò)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電壓降。在具體的電氣電子設(shè)備中，這種理想地線是不存在的，當(dāng)電流流過(guò)地線時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生電壓降。據(jù)此可根據(jù)地線中干擾形成機(jī)理可歸結(jié)為以下兩點(diǎn)：

第一，減小低阻抗和電源饋線阻抗。

第二，正確選擇接地方式和阻隔地環(huán)路，按接地方式來(lái)分有懸浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地。如果敏感線的干擾主要來(lái)自外部空間或系統(tǒng)外殼，此時(shí)可采用懸浮地的方式加以解決，但是懸浮地設(shè)備容易產(chǎn)生靜電積累，當(dāng)電荷達(dá)到一定程度后，會(huì)產(chǎn)生靜電放電，所以懸浮地不宜用于一般的電子設(shè)備。單點(diǎn)接地適用于低頻電路，為防止工頻電流及其他雜散電流在信號(hào)地線上各點(diǎn)之間產(chǎn)生地電位差，信號(hào)地線與電源及安全地線隔離，在電源線接大地處單點(diǎn)連接。單點(diǎn)接地主要適用于頻率低于3MHz的情況。多點(diǎn)接地是高頻信號(hào)唯一實(shí)用的接地方式，在射頻時(shí)會(huì)呈現(xiàn)傳輸線特性，為使多點(diǎn)接地的有效性，當(dāng)接地導(dǎo)體長(zhǎng)度超過(guò)最高頻率1/8波長(zhǎng)時(shí)，多點(diǎn)接地需要一個(gè)等電位接地平面。多點(diǎn)接地適用于300KHz以上。混合接地適用于既然有高頻又有低頻的電子線路中。

4　屏蔽 屏蔽是提高電子系統(tǒng)和電子設(shè)備電磁兼容性能的重要措施之一，它能有效的抑制通過(guò)空間傳播的各種電磁干擾。屏蔽按機(jī)理可分為磁場(chǎng)屏蔽與電場(chǎng)屏蔽及電磁屏蔽。電場(chǎng)屏蔽應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

a　選擇高導(dǎo)電性能的材料，并且要有良好的接地。

b　正確選擇接地點(diǎn)及合理的形狀，最好是屏蔽體直接接地。 磁場(chǎng)屏蔽通常只是指對(duì)直流或甚低頻磁場(chǎng)的屏蔽，其屏蔽效能遠(yuǎn)不如電場(chǎng)屏蔽和電磁屏蔽，磁屏蔽往往是工程的重點(diǎn)，磁屏蔽時(shí)：

【1】　要選用鐵磁性材料。

【2】　磁屏蔽體要遠(yuǎn)離有磁性的元件，防止磁短路。

【3】　可采用雙層屏蔽甚至三層屏蔽。

【4】　屏蔽體上邊的開(kāi)孔要注意開(kāi)孔的方向，盡可能使縫的長(zhǎng)邊平行于磁通流向，使磁路長(zhǎng)度增加最少。一般來(lái)說(shuō)，磁屏蔽不需要接地，但為防止電場(chǎng)感應(yīng)，還是接地為好。電磁場(chǎng)在通過(guò)金屬或?qū)﹄姶艌?chǎng)有衰減作用的阻擋體時(shí)，會(huì)受到一定程度的衰減，即產(chǎn)生對(duì)電磁場(chǎng)的屏蔽作用。在實(shí)際的整改過(guò)程中視具體需要而定選擇何種屏蔽及屏蔽體的形狀、大小、接地方式等。

5　改變電路板的布線結(jié)構(gòu) 有些頻率點(diǎn)是通過(guò)電路板上走線分布參數(shù)所決定的，通過(guò)前述方法不大有用，此類(lèi)整改通過(guò)在走線中增加小的電感、電容、磁珠來(lái)改變電路參數(shù)結(jié)構(gòu)，使其移到限值要求較高的頻率點(diǎn)上。對(duì)于這類(lèi)干擾，要想從根本上解決其影響，就要重新布線。
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