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          電磁兼容EMC整改需要了解的規則

          文章出處:行業動態 責任編輯:遞百科 發表時間:2024-01-30

          一、電磁兼容EMC出現問題的要素

          由于脈沖電流和電壓含有豐富的高頻諧波,開關電源和數字設備會產生很強的輻射。電磁干擾包括輻射型(高頻)EMI和傳導型(低頻)EMI,即引起電磁兼容EMC問題的途徑主要有兩種:一種是空間電磁波干擾的形式;另一種是通過傳導形式。換句話說,引起電磁兼容EMC問題的三個因素是電磁干擾源、耦合路徑和敏感設備。輻射干擾主要通過殼體和連接線以電磁波的形式污染空間電磁環境;傳導干擾是指通過電源線干擾公共電網或通過其他端子(如射頻端子和輸入端子)影響相連接的設備。


          (一)IT、AV設備可能的干擾源

          1、調頻接收機和電視接收機本機振蕩,高頻頭和本機振蕩電路產生基波和諧波;

          2、開關電源的開關脈沖和高次諧波、同步信號的方波和高次諧波、行掃描成像電路產生的行、場信號以及高次諧波;

          3、數字電路工作所需的各種時鐘信號和高頻諧波,以及它們的組合,如CPU芯片工作時鐘、MPEG解碼器工作時鐘、視頻同步時鐘(27MHz、16.9344MHz、40.5MHz)等。

          4、數字信號方波和高頻諧波,晶體振蕩器產生的高次諧波,以及非線性電路現象(非線性失真、互調、飽和失真、截止失真)等引起的無用信號和雜散信號;

          5、非正弦波形、波形毛刺、過沖和振鈴,電路設計中存在的寄生頻率點。


          (二)通過耦合通道對敏感受體的外部干擾包括電涌、快速脈沖群、靜電、電壓下降、電壓變化和各種電磁場。


          (三)電磁干擾的特征

          1、單位脈沖的頻譜寬;

          2、頻譜中的低頻成分取決于脈沖的面積,高頻成分取決于脈沖的前沿和后沿的陡度;

          3、晶體振蕩電平必須滿足一定的幅度,數字電路才能按照一定的時序工作,使晶振產生的干擾呈現覆蓋帶寬和高干擾電平的特點;

          4、當發射和接收天線的極化和方向特性相同時,EMI輻射和接收很嚴重;發射和接收天線面積越大,EMI危害越大;

          5、騷擾途徑:輻射、傳導、耦合以及輻射、傳導、耦合的結合;

          6、電源線的傳導干擾主要是由共模電流引起的;

          7、輻射騷擾主要是由差模電流形成的環路引起的。


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          二、EMC的三個重要定律

          (一)EMC費效比關系規律:越早考慮和解決EMC問題,成本越低,效果越好。新產品開發階段的電磁兼容EMC設計,相比等到產品電磁兼容EMC測試不合格再進行設計,可以大大節約成本,大大提高效率;反之,效率會大大減小,成本會大大增加。經驗告訴我們,在功能設計的同時進行電磁兼容EMC設計,在樣板和樣機完成時通過電磁兼容EMC測試,是省時間、劃算的。相反,在產品研發階段不考慮EMC,生產后發現EMC不合格才進行改進,不僅帶來很大的技術難度,也必然造成返工成本和時間的很大浪費,甚至因為結構設計和PCB設計中涉及的缺陷,改進措施無法實施,造成產品無法投放市場。

          (二)高頻電流環路的面積越大,EMI輻射越嚴重。高頻信號電流流經電感小的路徑。頻率較高的時候,一般走線的電阻大于電阻,連線對高頻信號就是電感,串聯電感造成輻射。電磁輻射大多由被測EUT設備上的高頻電流環路產生的,糟糕的情況是開路中的“天線形式”。相應的處理方法是減少和縮短連接線,減少高頻電流回路的面積,盡量去除任何非正常工作所需要的“天線”,如走線不連續或具有天線效應的元器件插腳過長等。

          (三)環路電流頻率越高,造成EMI輻射越嚴重,電磁輻射場強與電流頻率的平方成正比增加。電磁兼容EMC整改減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的第二個重要的方法,是想辦法減小騷擾源高頻電流的頻率,即減少騷擾電磁波的頻率。對于這個規律,根據經驗很多是屏蔽體和外殼的設計或者做工造成的,因為頻率越高,波長越小,越容易從外殼或者屏蔽體的小縫隙中泄露出來。


          如今,隨著技術的不斷發展,技術含量高的產品層出不窮,對EMC的重視程度也越來越高,電磁兼容EMC整改的作用日益凸顯,只有掌握了EMC規則,才能減小電磁兼容EMC整改的工作難度,讓產品更早進入市場。

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