EMC问题
1、 电磁兼容性(EMC)
2、 EMC定义:在同一电磁环境中,设备能够不因为其他设备的干扰影响正常工作,同时也不对其他设备产生影响工作的干扰。
3、 EMC三要素,缺少任何一个都构不成EMC问题。
EMI源:包括微处理器,微控制器,静电放电,传播器,瞬态电源器件,如机电继电器,电源开关,闪电等。在一个微控制的系统里面,时钟电路通常是宽带噪音的最大产生者,这种噪音分布在整个频段范围内。随着快速半导体使用的增加,这种电路可以产生高达300MHZ的谐波干扰。
干扰途径:噪音能耦合进电路的一个最简单的途径是通过导体传导。如果一条线经过一个吵杂的环境,那么它会引入噪音并把噪音传播到余下的电路中。对所有的电路来说,耦合也发生在有电磁辐射的区域。无论什么时候电流发生变化时,电磁干扰波也就产生了,这些电磁波可以耦合到附近的电路和干扰电路中的其他信号。
敏感设备:所有的电子电路都能接收电磁干扰传播。尽管有一些EMI通过RF辐射被接收,但大多数EMI都通过传导被接收。在数字电路中,许多临界信号容易收到EMI的干扰,比如说晶振,RESET,中断和控制信号,运放,控制电路,电源调整芯片也容易收到噪音的干扰。
EMC设计
为了达到EMC的标准,设计者应当减小产品中的射频辐射,增加产品的抗干扰性。辐射和感应的免疫性都可以归类到辐射耦合和传导耦合,辐射耦合对高频影响更多,而传导耦合对低频影响更多一些。
1、EMC设计可以分成三个阶段:分析预测阶段、规范设计阶段、问题解决阶段、分析预测阶段:在产品设计之初,就要充分的考虑到EMC的问题,要基本想到什么地方会产生EMC问题,做到心里有数。
规范设计阶段:通过分析预测,在设计时在可能产生EMC的地方加一些措施。
a、接地(Grounding)
b、屏蔽 (Shielding)
c、滤波(Filtering)
d、内部设计(PCB)
问题解决阶段:
a、 EMC问题整改,整改的前提是定位,没有定位过程的整改就像无头的苍蝇一样到处乱撞,只有找到了问题所在,才能采用相应的EMC措施,这样可以做到事半功倍。定位有两种手段:一种是直觉判断,需要完全依靠工程师积累的EMC经验来判断,另一种是比较测试,依靠测试仪器和EMC经验的结合来对问题进行详细的定位判断
b、 整改方法,干扰滤波技术、电磁屏蔽技术、地线干扰与接地技术、其它方式。这些整改的方法是为了,切断干扰沿信号线或电源线传播的路径,改善信号的回流环路,改变干扰源的强度或频率。
何时解决EMC
当发现产品生产出来之后没有通过EMC标准的测试,导致产品部能销售出去,这个时候在来考虑解决EMC问题,为时已晚。一些公司通常在不出现大问题的时候不做提前考虑,最后导致为了产品过EMC标准不得不重新设计,这样不仅费时、费力、费财并且导致产品过了最佳上市时机。
当设计者选择器件, 设计电路和做 PCB layout时, 把 EMC 放在首要位置来考虑好像不大可能,但是我们是尽可能减少贫瘠的元件选择,拙劣的电路设计和拙劣的PCB 的layout。
EMC设计与整改都是需要通过实践来验证,对于产品来说,需要综合考虑各方面的因素。
不管是哪个公司,不能只考虑产品可以在合适的时间内制造出来就行了,还要考虑到在设计、测试、集成安装以及生产过程中的费用应该最小。最常见的是,过分的强调功能性商要满足市场的特殊需要,也忽视了对产品EMC标准的法律性要求以及产品的安全要求。如果产品经不起EMC标准的测试,就必须重新设计,而重新设计的代价是产品市场份额的减少、产品供货慢、消费者对公司的满意度降低。