电磁兼容性设计要点

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电磁兼容性设计要点

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电子、电气产品电磁兼容性设计的目的,是使产品在预期的电磁环境中能正常工作、无性能降低或故

障,并具有对电磁环境中的任何事物不构成电磁骚扰的能力。电磁兼容性设计的基本方法是指标分配和

功能分块设计。也就是说,首先要根据有关标准和规范,把整个产品的电磁兼容性指标要求,细分成产

品级的、模块级的、电路级的、元器件级的指标要求;然后,按照各级要实现的功能要求和电磁兼容性

指标要求,逐级进行设计,采取一定的防护措施等。做好产品电磁兼容性设计应注意以下一些问题:

一、尽早进行电磁兼容性设计

经验证明,如果在产品开发阶段解决兼容性问题所需费用为1,那么,等到定型后再想办法解决,费用将

增加10倍;若到批量生产后再解决,费用将增加100倍;若到用户发现问题后才解决,费用可能到达1000

倍。这就是说如果在产品的开发阶段,同时进行电磁兼容性设计,就可以把80%—90%的电磁兼容性问

题解决在产品定型之前。那种不顾电磁兼容性,只按常规进行产品设计,然后对样品进行电磁兼容性技

术测试,发现问题再进行补救的做法,非但在技术上会造成很大问题,而且还会造成人力、财力的极大

浪费,这是—种非常冒险的做法。所以,对于任何一种产品,尽早进行电磁兼容性设计都是非常必要

的。

二、有源器件选择与电子电路分析

在完成产品的电路功能设计后,应对各有源器件和电子电路进行仔细分析,特别注意分析那些容易产生

骚扰或容易受到骚扰的器件和电路。一般来说,高速逻辑电路、高速时钟电路、视频电路和一些含有电

接点的电器等,都是潜在的电磁骚扰源,这些电路以及微处理器、低电平模拟电路等也很容易被骚扰而

产生误动作;组合逻辑电路、线性电源及功率放大器等,则不易受到骚扰的影响。

模拟电路具有一定的接收频带宽度,如果电磁骚扰的有效频带全部或部分地落在模拟电路的接收带宽

内,则骚扰就被接收并迭加在有用信号上,与之一起进入模拟电路,当骚扰与有用信号相比足够大时、

就会影响设备的正常工作。一些频带宽度达几兆赫的视频电路通常还同时成为骚扰源;模拟电路的高频

振荡也将成为骚扰源,因此要正确选择相位和反馈,以避免振荡。

数字电路工作在脉冲状态,其高频分量可延伸到数百兆赫以上。另一方面,外来骚扰脉冲很容易使数字

电路误触发。所以,数字电路既是骚扰源,又容易受到骚扰。选用较低的脉冲重复频率和较慢的上升/

下降沿,将降低数字电路产生的电磁骚扰。由于只有当骚扰脉冲的强度超过一定容许程度后,才能使数

字电路误触发,这种“容许程度” 就是敏感度门限,包括直流噪声容限、交流噪声容限和噪声能量容

限。CMOS和HTL电路具有效高的噪声容限,应优选使用。

在对有源器件技电磁骚扰发射特性和敏感特性进行筛选,并对电子电路进行改进后,应对骚扰源电路,

易受骚扰影响的电路进行分类和集中,以减小相互影响和便于采取防护措施。

三、印制电路板设计

数字电路是一种最常见的宽带骚扰源,而瞬态地电流和瞬态负载电流是传导骚扰和辐射骚扰的初始源,

必须通过印制电路板设计予以减小。

当数字电路工作时,其内部的门电路将发生高低电压之间的转换,在转换的过程中,随着导通和截止状

态的变换,会有电流从电源流入电路,或从电路流入地线,从而使电源线或地线上的电流产生不平衡而

发生变化,这就是瞬态地电流,亦称ΔI噪声电流。由于电源线和地线存在一定电阻和电感,其阻抗是不

可忽略的,ΔI噪声电流将通过阻抗引发电源电压的波动,即ΔI噪声电压,严重时将干扰其它电路或芯片

的工作。为此,应尽量减小印制板地线和电源线的引线电感,如果使用多层板中的一层作为电源层,另

选合适的一层作为接地层,ΔI噪声电压将减至最小。例如,当脉冲电流的变化为30mA,前后沿为3ns,则

噪声带宽可达100MHz,对于长为100mm,宽为1mm,厚为0.03mm的地线,其阻抗可达72.5?,ΔI限声电压

为2.1V;若采用多层板的接地层,阻抗仅为3.72m?,ΔI噪声电压可降至100μV,对其它电路或芯片的工

作几乎不发生影响。当然,如果在印制板上安装去耦电容来提供一个电流源,以补偿数字电路工作时所

产生的ΔI噪声电流,将会取得更好的效果。

瞬态负载电流是由于门电路驱动线对地电容和门电路输入电容在数字电路转换时所产生的瞬变电流。驱动线对地电容在单面板条件下为0.1pF~0.3pF/cm,多层板为0.3pF~lpF/cm。例如,脉冲前后沿为

3ns,电压变化为3.5V,驱动线对地电容为0.3pF,驱动容器输入端数为5,单门输入电容为5pF,则瞬态负载电流为

瞬态负载电流与瞬态地电流复合后构成传导骚扰和辐射骚扰。所以应尽量缩短驱动线的长度和选用单门输入电容小的门电路。

为了控制印制电路板的差模辐射,还应将信号和回线紧靠在一起,减小信号路径形成的环路面积。因为信号环路的作用就相当于辐射或接收磁场的环天线。共模辐射是由于接地面存在地电位造成的,这个地电位就是共模电压。当连接外部电缆时,电缆被共模电压激励形成共模辐射。控制共模辐射,首先要减小共模电压,例如采用地线网络或接地平面,合理选择接地点;其次可采用板上滤波器或滤波器连接器滤除共模电流;也可以采用屏蔽电缆抑制共模辐射,但应注意使屏蔽层与屏蔽机箱构成完全的屏蔽体,才能取得较好的效果。当然,降低信号频率和电平也是减小辐射的重要措施。为了减小印制板导线的辐射,设计时还应满足20H准则,这里,H是双面板的厚度,即元件面应比接地面缩小20H宽度,避免因边缘效应引起的辐射。高频或高速电路还应满足2W准则,这里,W是印制板导线的宽度,即导线间距不小于两倍导线宽度,以减小串扰。此外,导线应短、宽、均匀、直,如遇转弯,应采用45°角,导线宽度不要突变,不要突然拐角。

应当注意,单面板虽然制造简单、装配方便,但只适用于一般电路要求,不适用于高组装密度或复杂电路的场合;而双面板适用于只要求中等组装密度的场合。因此应当优选多层板,并将数字电路和模拟电路分别安排在不同层内,电源层应靠近接地层,骚扰源应单独安排一层,并远离敏感电路,高速、高频器件应靠近印制板连接器。

有源器件选择与电子电路分析以及印刷电路板设计,是使产品达到电磁兼容性指标要求的关键,必须予以足够的重视。完成印制电路板设计后,应使得板上各部分电路都能正常工作.相互之间不会产生骚扰,并能减小电磁骚扰发射,提高抗扰性。

四、地线设计

地线设计是最重要的设计,往往也是难度最大的一项设计。“地线”可以定义为信号流回源的低阻抗路径,它可以是专用的回线,也可以是接地平面,有时也可以采用产品的金属外壳。理想的“地” 应是零电阻的实体,各接地点之间没有电位差。但在实际产品内,这种“地”是不存在的,任何“地”或“地线”既有电阻又有电扰,当有电流通过时,必然产生压降,使地线上的电位如同大海中的波浪一样,此起彼伏,并非处是零电位,两个不同的接地点之间就存在地电压。因此,当电路多点接地、并且电路间有信号联系时,就将构成地环路干扰电压,并在信号连线中产生共模电流,叠加在有用信号上一起加到负载端,由于电路的不平衡性,每根连线上的电流不同,还会转换成差模干扰电压,对电路造成干扰。为了减小地环路干扰,一般可采用切断地环路的方法。例如,将一则电路板的信号地线与机壳地绝缘,形成浮地。但这样做仅在低频时有效,当频率较高时,电路板与机壳之间的分布电容仍有可能构成地环路。此外,可以用平衡电路代替不平衡电路,使电路间信号连线上的共模电流相等,而不会转换成差模干扰电压。也可以在两个电路之间插入隔离变压器、共模扼流圈或光电耦合器等,均可取得一定效果。目前流行的方法是在屏蔽机壳上安装滤波器连接器,由于它的每根插针或每个插扎上都装有一个低通滤波器,可以有效地滤除因地环路干扰引起的高频共模电流。此外,在两个电路之间的连线或电缆上套以铁氧体磁环,也可以有效地滤除高频共模干扰。

大型复杂的产品中往往包含多种电子电路以及各种电机、电器等骚扰源,这时地线设计需按以下步骤进行:

1.分析产品内各电路单元的工作电平、信号类型等骚扰特性和抗骚扰能力;

2.将地线分类,例如分为信号地线、骚扰源地线、机壳地线等,信号地线还可分为模拟地线和数字地线等;

3.画出总体布局图和地线系统图。

五、综合使用接地、屏蔽、滤波等措施

要有效地抑制电磁骚扰,必须综合使用接地、屏蔽、滤波等措施。

静电屏蔽的必要条件是屏蔽体接地。为了同时屏蔽磁场和高频电场,当然,也应将屏蔽体接地。而电磁屏蔽则是用屏蔽体阻止电磁波在空间传播的一种措施,为了避免因电磁感应引起屏蔽效能下降,屏蔽体也应接地。同时,为了避免地电压在屏蔽体内造成干扰,还应当单点接地。

屏蔽电缆是在绝缘导线外面再包一层金属薄膜,即屏蔽层。屏蔽层的屏蔽效能主要不是因反射和吸收所得到的,而是由屏蔽层接地所产生的。也就是说,屏蔽电缆的屏蔽层只有在接地以后才能起到屏蔽作用。例如,骚扰源电路的导线对敏感电路的单芯屏蔽线的骚扰,是通过骚扰源导线与单芯屏蔽线屏蔽层

间的耦合电容,以及屏蔽层与芯线间的耦合电容实现的。如果把屏蔽层接地,则骚扰被短路至地,不能

再耦合到芯线上,屏蔽层起到了屏蔽作用。但电缆用于磁场屏蔽时则要求屏蔽层两端接地。对于低频电

路,可单端接地,例如,不接地的信号源通过电缆与公共端接地的放大器相连,则电缆屏蔽层应接在该

公共端;当信号源公共端接地,放大器不接地时,屏蔽层应接信号源公共端。对于高频电路,应双端接

地,而且当电缆长于1/20波长时,应每隔1/10波长距离接一次地。屏蔽层接地的方法是使屏蔽层与连

接器屏蔽外壳呈360度良好焊接,避免“辫接”;电缆芯线和连接器插针或插孔焊接;同时,将连线器屏

蔽外壳与屏蔽机壳严密相连,使屏蔽电缆成为屏蔽机箱的延伸,才能取得良好的屏蔽效果。由此可见,

屏蔽与接地是有密切关系的。

我们知道,电磁骚扰入侵屏蔽体的主要途径是I/O接口和电源线输入口。实际上,屏蔽体内部的电磁骚

扰可以耦合到连接I/O接口的导线或电缆以及电源线上,并产生骚扰电流,传导到屏蔽体外,造成传导

骚扰和辐射骚扰;同样,外界电磁骚扰也可以通过连接到I/O接口的导线或电缆以及电源线传导进入屏

蔽体,或通过电磁感应产生骚扰电流进入屏蔽体,同时又对屏蔽体内造成辐射骚扰。为了抑制骚扰电流

流入或流出,位屏蔽体保持较高的屏蔽效能,可以在I/O接口和电源线输入口分别采用滤波器连接器或

馈通滤波器。此外,屏蔽体上安装的蜂窝状通风板是由截止波导管组成的高通滤波器,当面板上需要穿

过可调器件的非金属轴杆时,也可以将轴杆穿过截止波导管。用导电玻璃制成的屏蔽视窗,实质上也是

高通滤波器。由此可见,为了保证屏蔽效能,屏蔽与滤波是密切相关的。

除了特别说明允许不接地的滤波器外,各类滤波器都必须接地。因为滤波器中的共模旁路电容只在接地

时才能有作用。特别是л型滤波器,当接地不良时,等于将电容和电感并联,完全失去了滤波作用。此

外,安装滤波器时,还应借助于屏蔽,将输入端和输出端完全隔离,才能发挥滤波器的抑制作用。所以

滤波与接地、屏蔽都有密切的关系。

产品的电磁兼容性设计从表面上看好象很复杂,不知从何下手。但如果能注意以上几个问题,正确运用

防护措施,任何复杂的电磁兼容性设计难题都是可以迎刃而解的。

作者: https://www.360docs.net/doc/c016744619.html, 日期: 2005-11-21 论坛规定- 设为首页 - 招聘 - 广告 - 联系 - 保护隐私权 - About EMC China-会员- 法律顾问

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电磁兼容性(EMC)仿真

设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑 随着产品复杂性和密集度的提高以及设计周期的不断缩短,在设计周期的后期解决电磁兼容性(EMC)问题变得越来越不切合实际。在较高的频率下,你通常用来计算EMC的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。为了以低得多的成本确定并解决问题,设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的EMC仿真。 较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。在千兆赫兹领域,机壳谐振次数增加会增强电磁辐射,使得孔径和缝隙都成了问题;专用集成电路(ASIC)散热片也会加大电磁辐射。此外,管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。再则,当工程师打算把辐射器设计到系统中时,对集成无线功能(如Wi-Fi、蓝牙、WiMax、UWB)这一趋势提出了进一步的挑战。 传统的电磁兼容设计方法 正常情况下,电气硬件设计人员和机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政,彼此之间根本不沟通或很少沟通。他们在设计期间经常使用经验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则有不少变得陈旧过时。 在设计阶段之后,设计师制造原型并对其进行电磁兼容性测试。当设计中考虑电磁兼容性太晚时,这一过程往往会出现种种EMC问题。

对设计进行昂贵的修复通常是唯一可行的选择。当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时,设计修改常常会增加一个数量级以上。所以,对设计作出一次修改,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。 电磁兼容仿真的挑战 为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货,把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一部分是非常必要的。设计师可借助麦克斯韦(Maxwell)方程的3D解法就能达到这一目的。麦克斯韦方程是对电磁相互作用的简明数学表达。但是,电磁兼容仿真是计算电磁学的其它领域中并不常见的难题。 典型的EMC问题与机壳有关,而机壳对EMC影响要比对EMC性能十分重要的插槽、孔和缆线等要大。精确建模要求模型包含大大小小的细节。这一要求导致很大的纵横比(最大特征尺寸与最小特征尺寸之比),从而又要求用精细栅格来解析最精细的细节。压缩模型技术可使您在仿真中包含大大小小的结构,而无需过多的仿真次数。 另一个难题是你必须在一个很宽的频率范围内完成EMC的特性化。在每一采样频率下计算电磁场所需的时间可能是令人望而却步的。诸如传输线方法(TLM)等的时域方法可在时域内采用宽带激励来计算电磁场,从而能在一个仿真过程中得出整个频段的数据。空间被划分为在正交传输线交点处建模的单元。电压脉冲是在每一单元被发射和散射。你可以每隔一定的时间,根据传输线上的电压和电流计算出电场和磁场。

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电磁兼容的设计方法介绍(1—2) 一﹑前言 关于电磁兼容的要求﹐目前世界上大多的先进国家﹐都已经有管制的法规并有相关的符合要求的单位﹐若产品无法符合要求规定﹐往往无法销售到该地区的市场﹐因此多数的电子产品﹐在销售前都必须经过电磁兼容的测试﹐若无法通过则需要经过适当的修改﹐来符合相关的规定。 本文主要是说明﹐在电子产品设计的阶段﹐如何考虑避免电磁干扰的产生﹐和增加产品耐干扰的程度﹐从许多的经验得知﹐若能在设计开始的阶段﹐就能适当的做好电磁兼容的防制﹐往往可以节省事后大量的修改时间和金钱的﹐尤其在现代产品汰换期非常短﹐若不能快速的通过EMC的测试﹐很容易影响到市场上的高机。 目前市面上介绍EMI&EMC相关的书籍﹐也算是林林总总﹐但是在实务运用上﹐总是会感觉有一段的差距﹐许多的读者虽然将一些经典的书籍读的很彻底﹐但是一面临实际产品无法符合EMI要求﹐或开始作产品设计时﹐都会有一种不知从何下手的感觉。 太多的重点反而没有重点﹐太多的理论反而没有理论?,所谓执简御繁﹐?知其要者﹐一言以终﹐不知其要﹐流散无穷?,为使读者能有一清楚的认识﹐与实务上的充分掌握﹐笔者参考 Isidor 于1992年在Compliance Engineering 杂志所发个的Designing for Compliance文章﹐以讲义的方式作一详细的解说与应用的原则﹐期使读者能真正深入的了解一些EMI的设计原理与方法。 该文虽然距今已有八年多的历史了﹐在这八年的期间﹐个人计算机从286的时代已经进步到现在迈入GHz的时代﹐进步可以说非常的神速﹐但是我们回过头来看﹐一些处理电磁兼容的基本原则与方法还是没有变的。能够掌握住这些基本的原则与方向﹐往往

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PCB电磁兼容性设计报告 学科专业: 测控技术与仪器 本科生: 张亚新 学号: 1002445 班号: 232121 指导教师: 宋恒力

中国地质大学( 武汉) 自动化学院 10月24号

PCB电磁兼容性设计 摘要: 随着信息化社会的发展, 电子设备已被广泛应用于各个领域。各种电了产品趋向于小型化、智能化, 电子元器件也趋向于体积更小、速度更高、集成度更大, 这也导致了她们在其周围空间产生的电磁场点评的不断增加。由此带来的电磁兼容问题也日益严重。因此, 电磁兼容问题也就成为一个电工系统能否正常工作的关键。同样, 随着电子技术的飞速发展, 印刷电路板( PCB) 的密度越来越高, 其设计的好坏对电路的干扰及抗干扰能力影响很大。因此, 对PCB进行电磁兼容性(EMC)设计是非常重要的, 保证PCB的电磁兼容性是整个系统设计的关键。本文就EMC的历史发展及其在未来电子信息时代中的应用进行分析, 介绍电磁干扰的产生机理和 原因, 并提出了相应抗干扰设计的措施。 关键词: 信息化; 电磁兼容( EMC) ; 电磁兼容性; PCB;

一: 引言 .......................................................................... 错误!未定义书签。二: 电磁干扰与电磁兼容概述. (4) 1、早期历史概述 (5) 2、EMC 技术是随着干扰问题的日趋严重而发展的 (6) 3、电磁干扰对电子计算机等系统设施的危害 (6) 4、EMC在军事领域的发展状况 (7) 三: 电磁兼容学科的发展历史 (5) 四: 中国EMC技术的发展状况 (8) 五: 抗干扰措施与电磁兼容性研究 (8) 1、电路板设计的一般规则 (9) 2、电路板及电路抗干扰措施 (9) 六: 电磁兼容学科发展趋势 (10) 七: 小结 (12) 参考文献 (13) 一、引言 电磁干扰是现代电路工业面正确一个主要问题, 为了克服干扰, 电路设计者不得不赶走干扰源, 或者是设法保护电路不受到干扰源的干扰, 其目的都是为了让电路按照预期的目标开工作——

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内部公开 前言 本规范于1999年12月25日首次发布。 本规范于2001年7月30日第一次修订。 本规范于2003年10月30日第二次修订。 本规范起草单位:华为技术有限公司结构造型设计部 本规范授予解释单位:华为技术有限公司结构造型设计部本 华为机密,未经许可不得扩散 第1页,共1页

内部公开 目录 1 范围 ... ....................................................................................................................................................... ..4 2 引用标准 ... . (4) 3 术语 ... ....................................................................................................................................................... ..4 4 电磁兼容基本概念... (5) 4.1 电磁兼容定义 ... .............................................................................................................................. ..5 4.2 电磁兼容三要素 ... ........................................................................................................................... .5 4.3 通讯产品电磁兼容一般要求 ... ..................................................................................................... ..6 5 电磁屏蔽基本理论... (7) 5.1 屏蔽效能 ... ....................................................................................................................................... .7 5.2 屏蔽体的缺陷 ... .............................................................................................................................. ..7 5.2.1缝隙屏蔽 ... (7) 5.2.2开孔屏蔽 ... (8) 5.2.3电缆穿透 ... . (10) 6 屏蔽设计 ... .. (12) 6.1 结构屏蔽效能 ... .......................................................................................................................... (12) 6.2 屏蔽方案与成本 ... ....................................................................................................................... ..12 6.3 缝隙屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (13) 6.3.1紧固点连接缝隙 ... . (13) A. 减小缝隙的最大尺寸 ... ........................................................................................................................... .. 13 B. 增加缝隙深度 ... ........................................................................................................................................ .. 14 C. 紧固点间距 ... ........................................................................................................................................... (15) 6.3.2安装屏蔽材料 ... ....................................................................................................................... ..17 6.3.3屏蔽材料的选用 ... . (18) A. 常用屏蔽材料................................................................... .. 18 B. 常用屏蔽材料性能参数 ... ........................................................................................................................ . 24 6.4 开孔屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.1通风孔屏蔽 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.2局部开孔屏蔽 ... ....................................................................................................................... ..26 6.5 塑胶件屏蔽 ... . (27) 6.6 单板局部屏蔽 ... .......................................................................................................................... (28) 6.6.1盒体式屏蔽盒 ... ....................................................................................................................... ..28

电磁兼容性原理与设计

第一章电磁兼容性原理与设计 1.电磁兼容性的基本概念 电磁兼容性是一个新概念,它是抗干扰概念的扩展和延伸。从最初的设法防止射频频段内的电磁噪声、电磁干扰,发展到防止和对抗各种电磁干扰。进一步在认识上产生了质的飞跃,把主动采取措施抑制电磁干扰贯穿于设备或系统的设计、生产和使用的整个过程中。这样才能保证电子、电气设备和系统实现电磁兼容性。 1. 1电磁兼容性的概念 A、电磁噪声与电磁干扰 电磁噪声是指不带任何信息,即与任何信号都无关的一种电磁现象。 在射频频段内的电磁噪声,称为无线电噪声。 由机电或其他人为装置产生的电磁现象,称为人为噪声。 来源于自然现象的电磁噪声,称为自然噪声。 电磁干扰则是指任何能中断、阻碍,降低或限制通信电子设备有效性能的电磁能量。 由大气无线电噪声引起的,称为天线干扰。 由银河系的电磁辐射引起的,称为宇宙干扰。 由输电线、电网以及各种电子和电气设备工作时引起的,称为工业干扰。 B、电磁兼容 电磁兼容性是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中,按设计要求正常工作的能力。它是电子、电气设备或系统的一种重要的技术性能。其包括两方面的含义: ①设备或系统应具有抵抗给定电磁干扰的能力,并且有一定的安全余量。 ②设备或系统不产生超过规定限度的电磁干扰。 从电磁兼容性的观点出发,电子设备或系统可分为兼容、不兼容和临界状态三种状态:IM=Pi-Ps(dB) 式中:IM -------电磁干扰余量 Pi-------干扰电平 Ps-------敏感度门限电平 当Pi>Ps即干扰电平高于敏感度门限电平时,IM>0, 表示有潜在干扰,设备或系统处于不兼容状态 当Pi

PCB的电磁兼容性设计

PCB的电磁兼容性设计 印制电路板(PCB)是电子产品中电路元件和器件的支撑件.它提供电路元件和器件之间的电气连接。随着电于技术的飞速发展,PGB的密度越来越高。PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大.因此,在进行PCB设计时.必须遵守PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的要求。要使电子电路获得最佳性能,元器件的布且及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的PCB.应遵循以下一般原则: 布局 首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,输入和输出元件应尽量远离。某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节,应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。应留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。根据电路的功能单元.对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则: 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向。 以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上.尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观.而且装焊容易.易于批量生产。位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3:2成4:3。电路板面尺寸大于200x150mm时.应考虑电路板所受的机械强度。 布线 布线的原则如下: 输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线,以免发生反馈藕合。印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为 0.05mm、宽度为1 ~ 15mm 时.通过2A的电流,温度不会高于3℃,因此.导线宽度为 1.5mm可满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选0.02~0.3mm导线宽度。当然,只要允许,还是尽可能用宽线.尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路,尤其是数字电路,只要工艺允许,可使间距小至5~8mm。印制导线拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外,尽量避免使用大面积铜箔,否则.长时间受热时,易发生胀和脱落现?。必须用大面积铜箔时,最好用栅格状.这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。印刷线路板的布线要注意以下问题:专用零伏线,电源线的走线宽度≥1mm;电源线和地线尽可能靠近,整块印刷板上的电源与地要呈“井”字形分布,以便使分布线电流达到均衡;要为模拟电路专门提供一根零伏线;为减少线间串扰,必要时可增加印刷线条间距离,在意;

emc结构设计

[导读]电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施 期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 李永梅(东南大学成贤学院江苏南京210088)【摘要】EMC设计是电子设备设计中的重要环节。本文依据EMC的基本原理,综合考虑了屏蔽材料、屏蔽方式、缝隙和孔的处理等诸多因素,结合机械加工的手段和工艺,对机箱EMC的结构设计方法进行分析和探讨。【关键词】机箱;电磁屏蔽;结构设计1.引言随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电子设备工作时常受到各种电磁干扰,包括自身干扰和来自其它设备的干扰,同时也对其它设备产生干扰[1]。在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。如果忽视了这一问题,到新产品使用时,干扰问题就会暴露出来。因此及早地解决电磁干扰问题是电子设备机箱结构设计时必须考虑的重要环节。 2.理论基础电子设备结构中常见的电磁干扰方式主要有传导干扰和辐射干扰两种,因此电磁兼容(EMC)设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 2.1屏蔽电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗

干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。屏蔽通常有静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种。 2.2滤波电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入电路造成干扰,所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般均要设置滤波电路。 2.3接地接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题,正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。根据不同的电路可用不同的接地方法。通常组合单元电路接地有串联一点接地、并联一点接地和多点接地三种方式。整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要措施之一。由于其功能不同,故电路差别甚大,接地状况也不大相同。一般常用的方法是:将模拟电路、数字电路、机壳分开,各自独立接地,避免相互间的干扰,最后三地合一接入大地,这种方式较好地抑制了电磁噪声,减少了数字信号和模拟信号之间的干扰。 3.机箱EMC 的结构设计一电子设备中的机箱,机箱有电源线、信号线、控制线等的穿入及穿出以及散热用的通风孔、调节用的调节孔、显示窗等,同时机箱也是由多个零件组合而成,各部分的连接处难免有泄漏。如何抑制电磁能从上述因素中泄漏,就成了电磁兼容性的关键。在这里仅介绍几种结构设计中比较简单可行的方法: 3.1缝隙的屏蔽 缝隙指的是连接后要拆卸的,如机箱上下盖、前后面板和箱体的连接缝,这类连接通常用螺钉来紧固。这类情形增加屏蔽效能的途径有如下:(1)增加缝隙深度,也就是增加箱体及盖板的配合宽度。(2)在结合处加入导电衬垫或者提高结合面的加工精度,即减少缝隙长度。一般比较经济的办法是在接合面安装导电衬垫。这样既可以

汽车电子接口CAN的电磁兼容设计方案

汽车电子接口CAN的电磁兼容设计方案 Controller Area Network简称为CAN,多用于汽车以及工业控制,用于数据的传输控制。在应用的过程中通讯电缆容易耦合外部的干扰对信号传输造成一定的影响,单板内部的干扰也可能通过电缆形成对外辐射。 本方案从EMC原理上,通过接口的原理图、PCB、结构及电缆方面进行相关的抑制干扰和抗敏感度设计,从设计层次解决EMC问题。 一、原理图设计方案 二、PCB设计方案 1. CAN接口分地设计

方案特点: (1)为了抑制内部单板高频噪声通过接口向外传导辐射,也为了增强单板对外部干扰的抗扰能力。在CAN接口处增加防护和滤波隔离器件,并以隔离器件位置大小为界,划分出接口地; (2)隔离带中可以选择性的增加电容作为两者地之间的连接,电容取值建议为1000pF;信号线串联共模电感滤波,且共模电感要求置于隔离带内;为了防止外部强干扰通过端口耦合进内部PCB,引起内部器件性能下降,在靠近端口处信号线上增加防护器件TVS管,具体布局如图示。 方案分析: (1)当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时,需要在接口与单板之间进行“分地”处理,即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。“分地”,可以防止不相容电路的回流信号的叠加,防止公共地线阻抗耦合; (2) CAN接口信号传输速率较高,内部PCB板高频噪声很容易由公共地线通过接口向外传导辐射,因此将公共地分割且通过电容相接,可以阻断共模干扰的传播路径。 2 CAN接口电路布局

方案特点: (1)防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐,信号线上的防护器件TVS管与滤波电容要下接至接口地;按照信号流向摆放器件,走线时要尽量避免走线曲折的情况; (2)共模电感及跨接电容要置于隔离带中。 方案分析: (1)接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件; (2)隔离带下面投影层要做掏空处理,禁止走线。 三、结构和线缆设计方案 EDP软件介绍 电磁兼容设计平台(EDP),依据最专业的EMC专家方案知识库,快速输出符合产品设计要求的指导性的EMC解决方案。 主要功能模块:

电磁兼容EMC设计指南

EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案,规范EMC设计流程; 打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高,解决问题周期长;为解决产品EMC问题,不断进行测试验证, 反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面;解决EMC问题往往靠设计人员过去的 工作经验。 ?EMC设计流程不规范,EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段(总 体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等)。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化,没有一个 系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃; ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术; ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案; ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案; ?完整的电磁兼容布线设计规则; ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案; ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案; ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;

4、EMC设计平台介绍 利用计算机技术,整合人工智能、数据库、互联网等开发手段,对于现有的电磁兼容技术资源(包括各种设计规则,解决方案等)以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用,实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发;未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持(包括产品开发电磁兼容风险评估功能,自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等)为主要目标和发展方向。 电磁兼容设计平台:主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成;系统依据用户设计要求和EMC设计要素,智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案,然后用户依据产品信息保存方案(方案为标准技术设计模板,内容依据设计内容自动生成格式化的文件)。 使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作,用户输入产品产品设计的相关要素,软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。 不管企业之前是否有电磁兼容设计经验?是否有电磁兼容设计规范?是否有电磁兼容标准化设计流程?是否有电磁兼容技术专家?企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题: 1、快速提升企业产品电磁兼容性能:系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作,迅速提升企业产品的电磁兼容性能; 2、能够解决企业多型号产品同时开发,技术专家资源不够使用的情况:智能化的软件可以同时多款多个型号产品,不用设计阶段并行进行开发;能够在很短的时间内给出相应的设计方案,结合产品设计要求指导设计人员进行设计,不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误; 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平:由于有规范化、标准化的方案输出,设计人员在进行新产品开发的时候,能够参考、学习标准化的技术方案;提升自身EMC设计知识水平,减少后期类似设计问题; EDP软件在手,EMC设计得心应手!

IC芯片的电磁兼容性设计方案

IC芯片的电磁兼容性设计方案 2011-12-19 22:48:43| 分类:EMC/EMI | 标签:|字号大中小订阅 IC芯片的电磁兼容性设计方案 论述了芯片级电磁兼容性的设计方法。最后给出了芯片级电磁兼容性研究中存在的问题及未来的研究重点 1、分析和解决电磁兼容性的一般方法 随着科学技术的发展,系统越来越复杂,使用的频谱越来越宽,根据电磁兼容性学科中多年的研究可知,分析和解决设备、子系统或系统间的电磁兼容性问题一般有3种方法,他们分别为问题解决法(ProlemSolvingApproach)、规范法(SpecificationApproach)和系统法(SystemsApproach)。 1.1问题解决法 问题解决法主要指在建立系统前并不专门考虑电磁兼容性问题,待系统建成后再设法解决在调试过程中出现的电磁兼容性问题的方法。系统内或系统间存在的干扰问题有三要素,即干扰源、接受器和干扰的传播路径。因此用问题解决法解决系统内或系统间的电磁兼容性问题时,首先必须正确地确定干扰源。为了做到这一点,从事电磁兼容性方面工作的工程师要比较全面地熟悉各种干扰源的特性。在确定干扰源后再确定干扰的耦合路径是辐射耦合模式还是传导耦合模式,最终决定消除干扰的方法。 1.2规范法 为了满足电磁兼容性的要求,各国政府和工业部门尤其是军方都制订了很多强制执行的标准和规范,例如美国军用标准MIL-STD-461.所谓规范法是指在采购系统的设备和设计建立子系统时必须满足已制订的规范。规范法预期达到的效果就是:如果组成系统的每个部件都满足规范要求,则系统的电磁兼容性就能保证。 1.3系统法 系统法集中了电磁兼容性方面的研究成果,从系统的设计阶段的最初就用分析程序来预测在系统中将要遇到的那些电磁干扰问题,以便在系统设计过程中作为基本问题来解决。目前有下列几种已广泛使用的大规模电磁干扰分析程序: 系统和电磁兼容性分析程序(SEMCAP);系统和电磁兼容性分析程序; 干扰预测程序IPP-1; 系统内部分析程序IAP; 共场地分析模型程序COSAM等。 对于EMC系统设计的3种方法而言,问题解决法即先建立系统,在系统出现EMC问题时,利用EMI抑制技术解决EMC问题,这种方法很冒险,有可能会出现大量的返工。规范法则是要求每个分系

电磁兼容EMC设计及测试技巧

电磁兼容EMC设计及测试技巧 摘要:针对当前严峻的电磁环境,分析了电磁干扰的来源,通过产品开发流程的分解,融入电磁兼容设计,从原理图设计、PCB设计、元器件选型、系统布线、系统接地等方面逐步分析,总结概括电磁兼容设计要点,最后,介绍了电磁兼容测试的相关内容。 当前,日益恶化的电磁环境,使我们逐渐关注设备的工作环境,日益关注电磁环境对电子设备的影响,从设计开始,融入电磁兼容设计,使电子设备更可靠的工作。 电磁兼容设计主要包含浪涌(冲击)抗扰度、振铃波浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度、工频电源谐波抗扰度、静电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、工频磁场抗扰度、脉冲磁场抗扰度、传导骚扰、辐射骚扰、射频场感应的传导抗扰度等相关设计。 电磁干扰的主要形式 电磁干扰主要是通过传导和辐射方式进入系统,影响系统工作,其他的方式还有共阻抗耦合和感应耦合。 传导:传导耦合即通过导电媒质将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较低的部分(低于 30MHz)。在我们的产品中传导耦合的途径通常包括电源线、信号线、互连线、接地导体等。 辐射:通过空间将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较高的部分(高于30MHz)。辐射的途径通过空间传递,在我们电路中引入和产生的辐射干扰主要是各种导线形成的天线效应。 共阻抗耦合:当两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时出现的相互干扰。在电源线和接地导体上传导的骚扰电流,多以这种方式引入到敏感电路。 感应耦合:通过互感原理,将在一条回路里传输的电信号,感应到另一条回路对其造成干扰。分为电感应和磁感应两种。 对这几种途径产生的干扰我们应采用的相应对策:传导采取滤波(如我们设计中每个IC的片头电容就是起滤波作用),辐射干扰采用减少天线效应(如信号贴近地线走)、屏蔽和接地等措施,就能够大大提高产品的抵抗电磁干扰的能力,也可以有效的降低对外界的电磁干扰。 电磁兼容设计 对于一个新项目的研发设计过程,电磁兼容设计需要贯穿整个过程,在设计中考虑到电磁兼容方面的设计,才不致于返工,避免重复研发,可以缩短整个产品的上市时间,提高企业的效益。 一个项目从研发到投向市场需要经过需求分析、项目立项、项目概要设计、项目详细设计、样品试制、功能测试、电磁兼容测试、项目投产、投向市场等几个阶段。 在需求分析阶段,要进行产品市场分析、现场调研,挖掘对项目有用信息,整合项目发展前景,详细整理项目产品工作环境,实地考察安装位置,是否对安装有所限制空间,工作环境是否特殊,是否有腐蚀、潮湿、高温等,周围设备的工作情况,是否有恶劣的电磁环境,是否受限与其他设备,产品的研制成功能否大大提高生产效率,或者能否给人们的生活或工作环境带来很大的方便,操作使用方式能否容易被人们所

车载设备的电磁兼容设计方案

车载设备的电磁兼容设计方案 随着科学技术的不断发展,电子设备的数量及应用逐渐增多,结果必将造成电磁干扰越来越严重。 在日趋恶劣的电磁环境中,如若不采取恰当的电磁屏蔽措施,会导致设备之间的电磁干扰日益严重,电子设备的性能下降,甚者会危及到信息的安全。为了保证电子设备在复杂的电磁环境中既不干扰其他设备,而又不受其他设备干扰的影响而能正常工作,这就要求在设备研制的初期阶段必须从结构、技术等方面进行严格的电磁兼容设计。 1 电磁兼容设计的基本要求 电磁兼容性是电子设备的主要性能之一,在进行设备功能设计的同时,还应进行电磁兼容设计。 电磁兼容设计的目的是使所设计的设备在复杂电磁环境中实现电磁兼容,因此在进行电磁兼容设计时应满足以下要求: 首先明确设备所满足的电磁兼容指标,然后确定设备的敏感器件、干扰源及干扰途径,有针对性地采取措施,最后通过试验了解设备是否达到了电磁兼容指标要求。 2 电磁兼容设计所采取的方法 对于通信车而言,通常其所装载的设备量很多,包括配电设备、通信设备及终端设备等,各设备间很容易形成电磁干扰,进而影响通信质量,因此设备在进行电磁兼容设计时要从3 要素( 干扰源、耦合途径和敏感设备) 出发,采取各种有效手段,抑制干扰源,消除或减弱干

扰耦合,增加敏感设备的抗干扰能力。 以某车载电子设备为例,由数字电流表、数字电压表、转换开关、断路器、控制保护单元、互感器、接触器等单元及元器件组成,其中数字电流表、数字电压表、转换开关、断路器布置于前面板上,控制保护单元、互感器、接触器等单元及元器件放在机箱内部。此设备要满足GJB151A- 97 有关的电磁兼容指标要求,在结构设计等方面采取的主要措施有: 仪表窗口的屏蔽; 机箱缝隙的屏蔽; 各单元合理布局及其屏蔽; 电缆敷设以及电源线滤波等。 2.1 仪表窗口的屏蔽 仪表窗口对设备来说是比较大的泄漏口,必须采取有效的措施将其屏蔽,为此采用加装丝网屏蔽玻璃的方法对数字电流表、数字电压表进行外部屏蔽。丝网屏蔽玻璃是由一种低阻抗的金属丝网通过特殊工艺夹在两层玻璃之间制成,丝网筛孔的密度决定其主要的屏蔽效能。如图1 所示,由于玻璃周边预留了10~ 20 mm 金属丝网毛边,通过螺装金属外框将它紧紧压在机箱上,从而获得连续的导电表面,以达到减少电磁泄露的目的。

EMC结构电磁兼容设计规范

结构件电磁兼容设计规范

目 次 117.3.2 示例 (11) 7.3.1 编码描述规定 (10) 7.3 屏蔽材料的编码描述 (10) 7.2.3 示例 (10) 7.2.2 标注说明 (10) 7.2.1 绘图和标注规定 (10) 7.2 屏蔽材料的绘图和标注 (9) 7.1 屏蔽材料命名规则 (9) 7. 屏蔽材料 (8) 6.5.2 滤波器的安装 (8) 6.5.1 线缆的屏蔽措施 (8) 6.5 线缆的屏蔽 (7) 6.4.3 其他孔洞的屏蔽 (6) 6.4.2 通风孔的屏蔽 (6) 6.4.1 孔洞屏蔽效能影响因素 (6) 6.4 孔洞的屏蔽 (5) 6.3 缝隙的屏蔽 (4) 6.2 屏蔽方案的选择 (4) 6.1 屏蔽设计的基本原则 (4) 6. 结构件屏蔽设计指引 (3) 5.4 成本控制 (3) 5.3 屏蔽效能等级的确定 (2) 5.2 屏蔽效能测试标准 (2) 5.1 屏蔽效能等级的划分 (2) 5. 结构件屏蔽效能等级 (2) 4. 结构件电磁兼容设计程序要求 (1) 3. 术语 (1) 2. 引用标准 (1) 1. 范围.................................................................

129. 标识 (12) 8.3 地线的屏蔽 (12) 8.2 防静电设计 (11) 8.1 接地线 (11) 8. 接地 (11) 7.4 屏蔽材料选用原则...................................................

结构件电磁兼容设计规范 1. 范围 本规范规定了结构件电磁兼容设计(主要是屏蔽和接地)的设计指标、设计原则和具体设计方法。 本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计,目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容,指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。 2. 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GJB 1046 《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》 GJB 1210 《接地、搭接和屏蔽设计的实施》 GJB/z 25 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》 MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》 IEC 61587-3 (草案)《第三部分:IEC 60917-...和IEC 60297-...系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》 《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》 3. 术语 本规范中的专业术语符合IEC50-161《电磁兼容性术语》的规定。

RJ45以太网接口EMC设计方案

以太网接口EMC设计方案 一、接口概述 RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口,以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。赛盛技术应用电磁兼容设计平台(EDP)软件从接口原理图、结构设计,线缆设计三个方面来设计以太网口的EMC设计方案。 二、接口电路原理图的EMC设计 本方案由电磁兼容设计平台(EDP)软件自动生成 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 接口电路设计概述: 本方案从EMC原理上,进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计;从设计层次解决EMC 问题;同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。 本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或标准,共模2KV,差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。 电路EMC设计说明:

(1) 电路滤波设计要点: 为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰,建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器,此种变压器示意图如下。 图2 带有共模抑制作用的网络变压器 RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计,以达到信号阻抗匹配,抑制对外干扰的作用,经过测试,BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。 网络变压器虽然带有隔离作用,但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容;为了提升变压器的隔离作用,建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容,如电路图上C4-C7,此电容取值5Pf~10pF。 在变压器驱动电源电路上,增加LC型滤波,抑制电源系统带来的干扰,如电路图上L1、C1、C2、C3,L1采用磁珠,典型值为600Ω/100MHz,电容取值μF~μF。 百兆以太网的设计中,如果在不影响通讯质量的情况,适当减低网络驱动电压电平,对于EMC干扰抑制会有一定的帮助;也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。 (2)

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