EMC和那些因素有关！连载！

古莘

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1、系统设计，例如早期的通讯单板普遍采用6U的标准机箱，J1\J2\J3\J4\J5插座用没用到全焊接上，导致-48V、-48VGND、PGND很多都定义在J3或J2插座上，这些高电压大电流的旁边有敏感的时钟网络、也有电源网络、更有地网络，内层没有做隔离处理、过孔没有做反焊盘加大的处理，导致-48V和地电压信号爬电间距只有10mil左右，这样外面（机箱）的接地和防雷做的不好，就会导致雷雨天烧毁单板的情况时有发生！每天写一点、每天学一点！（2月3日）  要想考虑系统设计会对EMC产生什么影响，必须先搞清楚一个概念，什么是系统？首先系统不是一个机箱、更不可能是几款单板，系统是实现完整功能的各个子系统的总称，以飞机电子控制系统为例：他涵盖了雷达子系统、火控子系统、控制与显示子系统、导航子系统、电源子系统等。任何狭隘的理解和曲解系统都会为后期的失败埋下一颗“隐形炸弹”！基于系统必须考虑系统的一些参数：例如发射功率、天线增益、灵敏度、上升时间、EMI要求、屏蔽效能等。理论比较枯燥，给大家举个例子：我在拜访客户的过程中、客户给我说他们的EMC出现问题，希望我在单板上进行解决，我说不行！因为你在进行EMC测试时不是拿裸板进行测试，你得有机箱、有线缆、有别的单板还的有一些辅助测试设备！如果你的问题来自于系统的线缆，我辛辛苦苦把PCB设计的很完美，但只能出现一个量的变化，不能出现一个质的飞跃，解决EMC的问题，必须眼光放大而且还要很独到！一个好的机箱会有50db以上的屏蔽效能，是PCB设计所不能比拟的！必须要有系统的思维来解决EMC问题。什么是系统的思维来解决EMC问题，且等下回分解。每天写一点、每天学一点.(2月4日）

古莘

古莘 发表于 2015-2-24 13:48
4  、元器件选型有关系：
) m' C! ?0 {$ `以压敏电阻为例：压敏电阻（VSR）：当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压 ...

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5、和SI/PI仿真有关系：

    单板PCB的EMC设计主要从互连传输信号和电源\地平面组成的电源分配系统两方面着手。对于单板PCB上的互连传输信号，目前主要从SI仿真和一些经验规则的应用两方面着手，如通过SI仿真抑制信号的过冲，降缓信号上升下降沿，从而达到减小信号对外的电磁干扰；通过SI仿真加大信号的噪声裕量，减小信号的振铃，从而提高信号的抗干扰能力；通过优化信号回路，拉大信号间距，采取良好的地屏蔽等措施改善信号的EMI。对于单板PCB上电源\地平面组成的电源分配系统，目前主要从PI仿真方面着手，如通过PI仿真优化平面阻抗，改善PCB层叠结构及平面分割等等。

    单板EMC设计措施对单板EMC的改善效果很难进行趋势预估，更谈不上相对量化的预估和控制，主要原因在于单板EMC设计的复杂性和高难度性。一方面单板EMC产生的原因是多方面的，很多时候我们考虑不周全，漏掉了一些主要因素，导致采取了很多EMC设计措施后测试改善不理想；另一方面由于个人的因素，很多EMC措施处理不到位或者仿真错误等，造成在单板上采取了很多EMC措施后测试仍然不理想；最后大多数EMC措施都有其局限性和负面影响，过度采用将会对单板EMC设计起到负面作用，很多时候我们只考虑到EMC设计措施的正面影响。以上这些因素决定了在单板EMC设计完成前后需要对单板进行整体EMC仿真对比验证，甚至有必要对一些主要EMC设计措施的改善效果进行仿真对比验证。

古莘

6、接地

接地的目的：

（1）      建立与大地相连接的低阻抗通路，使雷击电流、静电放电电流等从接地通路直接流入大地，而不致影响设备或系统的正常工作及人身安全；

（2）      建立设备外壳与附近金属导体之间的低阻抗通路，当设备中存在漏电流时，不至于危及人身安全；

（3）      设备或系统的各部分都连接到一个公共参考点，消除两个悬浮电路之间可能存在的干扰电压；

（4）      将屏蔽体接地、起到屏蔽作用；

（5）      将滤波器接地，使滤波器能起到抑制共模干扰的作用；

        PCB板上信号电路参考地平面，提供一个信号最短的返回路径；较大的回路面积会产生较强的电磁辐射、增加电路之间的互感耦合、会增加电路对外界电磁场的敏感性。

古莘

9、屏蔽
     抑制以场的形式造成干扰的有效方法是电磁屏蔽。所谓电磁屏蔽就是以某种材料（导电或导磁材料）制成的屏蔽壳体（实体的或非实体的）将需要屏蔽的区域封闭起来，形成电磁隔离，即其内的电磁场不能越出这一区域，而外来的辐射电磁场不能进入这一区域（或者进出该区域的电磁能量将受到很大的衰减）。
     电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能量的反射、吸收和引导作用。而这些作用是与屏蔽结构表面上和屏蔽体内感生的电荷、电流与极化现象密切相关的。
# I2 v( L' F4 I# x' n7 }# [+ u$ o    电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频电磁能量在空间传播的一种措施，屏蔽体的材料是金属导体或其他对电磁波有衰减作用的材料。屏蔽效能的大小与电磁波的性质及屏蔽体的材料性质有关。
2 I# X* q3 T# m    高电压、小电流干扰源以电场为主；低电压、大电流以磁场干扰为主。
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古莘

大家有什么意见可以发表高论！

古莘

10、滤波
  P* r9 {& J  N& e* t    滤波技术是抑制电气、电子设备传导电磁干扰，提高电气、电子设备传导抗扰度水平的主要手段，也是保证设备整体或局部屏蔽效能的重要辅助措施。
: n& J8 D% U7 Y% F6 O0 k+ H6 M( e    实践表明，即使一个经过很好设计并且具有正确的屏蔽和接地措施的产品，也仍然会有传导骚扰发射或传导骚扰进入设备。滤波是压缩信号回路骚扰频谱的一种方法，当骚扰频谱成分不同于有用信号的频带时，可以用滤波器将无用的骚扰滤除。滤波器的作用是允许工作信号通过。而对非工作信号（电磁骚扰）有很大的衰减作用，使产生干扰的机会减为最小。
; L, b5 V# B' H    电磁干扰（EMI）滤波器属于低通滤波器，包括电源线滤波器、信号线滤波器等。为了满足EMC标准规定的传导发射和传导敏感度极限值要求，使用EMI滤波器是一种好方法。

古莘

8、软件抗干扰技术：
8 [7 x/ ^* o- e( @7 z2 L冗余技术、容错技术、标志技术、数字滤波技术等

古莘

7、PCB设计的关系（重要性和必要性不言而喻）
    当PCB板里有射频电流通过时，这个电流要从电流发生电路流出，在到达负载后，还要通过返回路径流回到电流发生器，形成电流的闭合回路，电流在流过闭合回路时就会产生磁场。按照电磁场的理论，伴随磁场产生的同时，又会产生一个辐射的电场。通过电场和磁场的交互作用就形成射频辐射能量的产生与传播。这就是开关电源PCB板引起辐射干扰的主要原因。

jj9981

古莘 发表于 2015-2-13 15:23
3、线缆影响
3 w& l6 q' @: P7 X     只要可能，绝对不要使用一个电缆的屏蔽作为一个信号的返回通路。并要尽一切可能选用双 ...

EMC整改从线缆开始
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古莘

古莘 发表于 2015-2-13 15:23
3、线缆影响
     只要可能，绝对不要使用一个电缆的屏蔽作为一个信号的返回通路。并要尽一切可能选用双 ...

, L. r0 K. n; E4 X+ o4  、元器件选型有关系：
以压敏电阻为例：压敏电阻（VSR）：当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压时，压敏电阻器的电阻值将接近无穷大，内部几乎无电流通过。当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时，压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大。当两端电压低于标称额定电压时，压敏电阻器又能恢复为高阻状态。当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。压敏电阻器的主要特点是工作电压范围宽（6~3000V，分若干档）。起到电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、消噪等作用。

pcb

楼主吉祥！

古莘

大家羊年大吉！

紫菁

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shangwu

经验丰富