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EMI/EMC设计经典问答

答:变化信号(如阶跃信号)沿传输线通过A到B传输,传输线C-D它会产生耦合信号。一旦变化信号结束,即信号恢复到稳定的直流电,耦合信号就不存在。因此,串扰只发生在信号跳转过程中,信号沿的变化(转换率)越快,串扰就越大。

空间中耦合的电磁场可以提取成无数耦合电容和耦合电感的集合,其中耦合电容产生的串扰信号可以分为前串扰和反串扰Sc,这两个信号极性相同;耦合电感产生的串扰信号也分为前串扰和反串扰SL,这两个信号极性相反。

耦合电感电容产生的前向串扰和反向串扰同时存在,并且大小几乎相等,这样,在受害网络上的前向串扰信号由于极性相反,相互抵消,反向串扰极性相同,叠加增强。串扰分析的模式通常包括默认模式,三态模式和最坏情况模式分析。

默认模式类似于我们实际的串扰测试方法,即侵犯网络驱动器由翻转信号驱动,受害网络驱动器保持初始状态(高电平或低电平),然后计算串扰值。该方法对单向信号的串扰分析更有效。三态模式是指侵犯网络驱动器由翻转信号驱动,受害网络的三态终端处于高电阻状态,以检测串扰大小。

这种方法对双向或复杂的拓普网络更有效。最糟糕的情况分析是将受害网络的驱动器保持在初始状态,模拟器计算默认侵害网络对每个受害网络的串扰总和。这种方法通常只分析个别关键网络,因为计算组合太多,模拟速度相对较慢。

答: EMC三个要素是辐射源、传播途径和受害者。传播途径分为空间辐射传播和电缆传播。因此,为了抑制谐波,首先要看它的传播方式。电源去耦是解决传输问题的必要匹配和屏蔽。

答:划分地的主要目的是EMC考虑到数字电源和地面噪声会干扰其他信号,特别是模拟信号通过传输。

至于信号和保护地的划分,是因为EMC中ESD静放电的考虑类似于我们生活中避雷针接地的作用。不管怎么分,最后只有一个地球。只是噪音泻放的方式不同。

答:是否根据板上的串扰//EMI情况决定,如果屏蔽地线处理不好,情况可能会更糟。

答:应该说,侵害网络对受害网络的串扰与信号变化有关。变化越快,串扰越大。(V=L*di/dt)。

串扰对受害者网络上数字信号的判断影响与信号频率有关,频率越快,影响越大。

答:应该说,这两个层都有自己的优点。第一保证平面层的完整性,二是增加地层数量,有效降低电源平面的阻抗,抑制系统EMI有好处。

理论上,电源平面和地平面等于交流信号。但事实上,地平面具有比电源平面更好的交流阻抗,信号优先考虑地平面作为回流平面。

然而,由于层叠厚度因素的影响,如信号和电源层间介质的厚度小于与地面之间的介质厚度,第二层中的跨分割信号也存在信号回流不完整的问题。

答: PCB提供高抗干扰能力的设计,当然要尽量降低干扰源信号的信号变化沿速率,具体的高频信号,要看干扰信号是什么电平,PCB布线多长。

除了打开间距外,干扰信号的反射、过冲等问题还可以通过匹配或拓扑来有效地减少。

答:如果电源作为平面层处理,其方法应与地层处理相似。当然,为了减少电源的共模辐射,建议将电源层的高度缩小20倍。

若布线,建议采用树状结构,注意避免电源环路问题。电源闭环会引起较大的共模辐射。

答:如果是单独的LCD,EMC脉冲组试验在测试中几乎无法通过,尤其是在使用耦合钳时。如果是在仪器中使用的话LCD,不难解决,比如信号线的退耦处理,导电膏适当减少LCD入口阻抗、屏幕表面屏蔽导电丝网等。

答:电话类型可以理解为:无线手机、无绳电话等。需要明确:电话类型、主机工作频率范围、壳体静电喷涂材料类型:如铁磁或非铁磁导电材料、导电率等 。

答① :模数混合PCB板,模、数、地建议分开,最后再同点接地,如用“瓷珠”或0欧电阻连接。高速的数据线最好有两根地线平行走,可以减少干扰。

答②: pour over all same net objects对信号的性能没有影响,但对某些焊盘的焊接有影响,散热更快。这是正确的EMI应该是好的。增加焊盘与铜的接触面积。

答③: 实心敷铜时选pour over all same net objects没有副作用。由于实心焊盘散热快,回流焊时可能会出现立碑。

答:磁珠专门用于抑制信号线和电源线上的高频噪声和尖峰干扰,并具有吸收静电脉冲的能力。

像某些一样,磁珠被用来吸收超高频信号RF电路,PLL,振荡电路包括超高频存储电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)所有这些都需要在电源输入部分添加磁珠,而电感是一种用于电源输入的蓄能元件LC振荡电路、中低频滤波电路等,其应用频率很少超过错误50MHZ。

磁珠的功能主要是消除传输线结构(电路)中存在的磁珠RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分。直流成分是所需的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干 扰沿着线路传输和辐射(EMI)。

为了消除这些不必要的信号能量,使用片状磁珠作为高频电阻(衰减器),允许直流信号通过并过滤交流信号。通常,高频信号为30MHz然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。

要正确选择磁珠,必须注意以下几点:

1.不必要信号的频率范围是多少;

2.谁是噪声源;

3.噪声衰减需要多少;

4.环境条件(温度、直流电压、结构强度);

5.电路和负载阻抗是多少?

是否有空间PCB磁珠放在板上。

前三条可以通过观察制造商提供的阻抗频率曲线来判断。三条曲线在阻抗曲线中非常重要,即电阻、感应阻抗和总阻抗。总阻抗通过ZR22πfL()2 :=fL来描述。

通过这条曲线,选择在低频和直流下具有最大阻抗和信号衰减最小的磁珠模型。

片式磁珠在过大的直流电压下会影响阻抗特性。此外,如果工作温度升高过高或外部磁场过大,磁珠的阻抗将受到不利影响。

使用片式磁珠和片式电感的原因: 是使用片式磁珠还是片式电感主要在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。需要消除不必要的EMI使用片式磁珠是噪声的最佳选择。

答:在PCB布线时应该注意不要有太长的平行走线,尤其是高速或高摆幅信号。如果无法避免,其间保持足够的距离或者添加地线隔离。受体积限制和抗干扰要求高的部位可用金属屏蔽合隔离。

答:这是很明显的EMC问题,车上电火花干扰,导致你的终端设备被干扰,这个干扰可能是辐射,也可能是传导到你的终端。

这个问题很多种原因:

1、接地问题,你的终端主板上地线的走线问题,布铜的情况;

2、外壳的屏蔽问题,做好是金属外壳,将不是金属部分外壳用锡箔封上,可以一试;

3、线路板的布局,电源部分和CPU部分尽量分开,电源部分走线要尽量粗,尽量短,布线规则很重要;

4、线路板的层数比较重要,一般汽车上电子产品主板最好是至少4层板,两层板抗干扰可能较差;

5、加磁环,你可以考虑在做试验时在电源线上套上磁环。

当然可能还有很多别的解决方法,具体情况可能不一样,希望对你能够有所帮助

答:上拉是增加?q干扰能力的,一般取值Vcc/1mA10K;串联是阻尼用的,一般取33ohm 470ohm, 即当信号线上的脉冲频率较高时将会从线的一端反射到另一端,这将可能影响数据及有EMI,加串一个电阻在线中间将可有效控制这种反射。

答:你谈到的问题实在是太简单,没有办法给与你一个非常准确的答复,不过根据我个人的经验,给点思考的方法。

如果你能肯定是倍频,则主要对产生倍频的器件进行进行处理,这应该是有目标的,在处理是可以直接试一试,将产生倍频的器件进行一个简单的屏蔽(只需要用可乐罐做个屏蔽罩,关键是要注意接地)。

在进行测试看看辐射值是否降低,如果降低则明确辐射的来源,在专门对其进行屏蔽处理。如果没有变化,则应重点考虑一下,露在外面的传输线,如果传输线能接地一定要接地,最好能采用屏蔽线试一试,看看有没有变化,以确认是否与传输线有关。

最后就是箱体本身的屏蔽问题,这个问题比较复杂,而且成本较高,是在没有办法的情况才考虑解决的方式。这几种方式都尝试后,辐射值应该会降低的。

答: 和硬件方面沟通,可能要多下功夫,单纯软件很难解决。

答①:电源的质量差(负载能力),DA应该单独用一个电源。

答②:首先检查输出端接地是否良好,在将信号输出端口串BEAD试试。

答③:我认为你可以将其地用100M磁珠损号166M高频。

①电源,我现在用12v电瓶供电,用电荷泵转换成+/-12v,这样的电压有一定的纹波,对信号的采集比较不利,是否该直接用电瓶电压做成单电源的呢?

②热电偶的两个信号端是否按AD620的数据手册上例子一样直接输入AD620的输入端即可,我看手册上还有EMI FILTER的部分,这部分对测量热电偶的情况应该怎么加进去呢?热电偶的冷端是该接地还是接一个稳定的电压呢?

③因为我要求的温度涉及到零下,因此AD620输出后要分别经过同相放大和反相放大再送入A/D端口,我打算用OP07制作二级滤波,一级是无限增益滤波电路,二级是同相放大2倍和反相放大2倍的滤波电路,不知道这样可不可以?

答:如你的热电偶的冷端接地(许多设备热电偶一端已接地),而且测温零度以下,你最好还是用+/-电源,这是通常的做法。

电源的纹波要好,但不一定正负对称,你可再加稳定的LDO实现。低频滤波对结果很有影响,但一级滤波应能满足,EMI部分要看你的应用环境。

对多路测温,你可将多路器放在放大之前以降低成本。多路器应要差分输入,热电偶输入导线也应是热电偶型的,挺贵的。

答:下面是总结出来的一些针对于电子产品中的部分问题。

一般电子产品都最容易出的问题有:RE–辐射,CE–传导,ESD–静电。

通讯类电子产品不光包括以上三项:RE,CE,ESD,还有Surge–浪涌(雷击,打雷)

医疗器械最容易出现的问题是:ESD–静电,EFT–瞬态脉冲抗干扰,CS–传导抗干扰,RS–辐射抗干扰

针对于北方干燥地区,产品的ESD–静电要求要很高。

针对于像四川和一些西南多雷地区,EFT防雷要求要很高。

答:IC受到的电磁干扰,主要是来自静电(ESD)。解决IC免受ESD干扰,一方面在布板时候要考虑ESD(以及EMI)的问题,另一方面要考虑增加器件进行ESD保护。

目前有两种器件 :压敏电阻(Varistor)和瞬态电压抑制器TVS(Transient Voltage Suppressor)。

前者由氧化锌构成,响应速度相对慢,电压抑制相对差,而且每受一次ESD冲击,就会老化, 直到失效。

而TVS是半导体制成,响应速度快,电压抑制好,可以无限次使用。从成本角度看,压敏电阻成本要比TVS低。

答①:我觉得这个问题主要出在电路设计上,多半是电路的保护跟屏蔽做的不好,我现在的客户已经没有这方面的困惑了,他们现在有两部分电磁干扰现象,但基本都已经解决/bluetooth的电磁干扰,2 遥控器的电磁干扰,解决办法:第1项我还没找到答案,第2项增大遥控器的有效距离到5M。

答②:各功能模块在PCB上的分布很重要,在PCB Layer之前要根据电流大小,各部分晶体频率,合理规划,然后各部分接地非常重要,此为解决共电源和地的干扰。

根据实测,主要振荡源之间的空间距离对辐射影响很大,稍远离对干扰有明显降低,如空间不允许,有必要对其做局部屏蔽,但前提是在PCB同一块接地区内,然后对电源的出入口去耦,磁珠电容是不错的选择,蓝牙及GPS可印板电感。

电源 DC/DC的转换频率选择也很重要,不要让倍频(多次谐波)与其他电路的频率(特别是接受)重合,有些DC/DC频率是固定的,加简单的滤波电路就可以。同频抑制是引起GPS接受和遥控接受灵敏度下降的主要原因。

还有,接受电路的本振幅度要调的尽量小,否则会成为一个持续的干扰源。我们将蓝牙,GPS接受,另一个2.4GHz收发器,433M遥控接收均继承在一个盒子内,效果还不错,GPS接收灵敏度很高。

答:到底是EMI实验中24M超标还是做传导时24M超标,如果是前者的话就是辐射超标,若是后者则传导超标。

答①: 出现这中现象的可能性有:1、电机属于非阻性负载,所以电路中产生相位移动,导致控制不准;可以加电容过滤;2、一般双向可控硅控制大功率或大电流负载,采用过零导通,而不是调相,可减少EMC的影响。

答②:流移相调速很常用的,如果过零检测的硬件部分没问题的话,就要仔细改进软件的处理方式了,在一个周期内(50Hz 20mS)要处理两次可控硅的导通,检测到过零后的延迟输出时间决定你的移相角度,

主要要过下面几个标准:

GB/T 17626.12(IEC61000-4-12)电磁兼容试验和测量技术 振荡波抗干扰度试验

GB/T17626.2(IEC61000-4-2)电磁兼容试验和测量技术 静电放电抗干扰度试验

GB/T 17626.3(IEC61000-4-3)电磁兼容试验和测量技术 射频电磁场辐射抗干扰度测试

GB/T 17626.4(IEC61000-4-4)电磁兼容试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗干扰度试验

GB/T 17626.5(IEC61000-4-5)电磁兼容试验和测量技术 浪涌冲击抗干扰度试验GB/T 17626.6(IEC61000-4-6)电磁兼容试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗干扰度

答:这些标准都是EMC测试的一些基础标准,还需要结合你的产品确定具体指标。你的这些接口是通信接口,一般有标准电路。

当单板原理图滤波设计、PCB的正确布局布线设计的时候,一般都可以通过测试,其他情况下需要增加EMC滤波、瞬态抑制器件,这需要结合具体接口分析。

答:如果一个电源层被分割成几个不同的电源部分,如有3.3V、5V等的电源,信号线最好不要同时出现在不同的电源平面上,即布线不能跨越分割电源之间的间隙,否则会出现不必要的EMC问题,对地也一样,布线也不能跨越分割地之间的间隙。

答①:可以在交流接触器线圈两端并联一电阻和电容串联的阻容吸收回路,电容的容量在0.01UF—0.47UF之间现在,耐压最好高于线圈额定电压的2-3倍,看这样行不行?

答②:这个应该是交流接触器动作时产生的EMC干扰所致。楼上朋友的阻容吸收是个不错的解决办法,同时也可以考虑在12V继电器的输出触点并联100P到47P的高压电容试试。

答③:在交流接触器加RC吸收是有效的。但是你还的检查你的电源回路,看看你的CPU电源走线是否太长,尽量在芯片的电源脚上并去偶电容,还有就是稳压部分也可以加LC吸收回路,尽可能的吸收来自电源的干扰。

答④:先不带负载看看是否有同样现象出现,分级判断排出问题。可先不接光藕,再不接继电器。如果不接光藕还是出现复位,查查硬件输出端口是否和复位有短路,如果没有复位,可以接光藕但不接继电器。

还出现复位可能的情况是地线太细,复位脚的地离光藕太近而且远离电源,光藕的限流电阻太小,导致地电位瞬时抬高。布线时CPU要远离大电流的器件,地线采用星型单点接地。如果还是出现复位,就是继电器线圈和驰点电弧或大负载的变化引起的电磁干扰。

可采取屏蔽和消除触点拉弧的一些方法来解决。多数情况是电源没处理好,地线或+5V线过长过细。CPU位置不合理

答:直流滤波器中使用的旁路电容是直流电容,用在交流条件下可能会发生过热而损坏,如果直流电容的耐压较低,还会被击穿而损坏。

即使不会发生这两种情况,一般直流滤波器中的共模旁路电容的容量较大,用在交流的场合会发生过大的漏电流,违反安全标准的规定。

答:我们一般使用102高压瓷介电容。

答:是的,机壳要尽量严密,少用或不用导电材料,尽可能接地。

答:产品全部用金属外壳,如果接地不良当然不利于ESD的防护,但只要做好接地就不会有什么问题。至于如何接地就要看设备的具体情况了,如果是大型设备,可以通过设备直接接大地,效果当然会很理想的。

答:因为频谱分析仪是一种窄带扫频接收机,它在某一时刻仅接收某个频率范围内的能量。

而静电放电等瞬态干扰是一种脉冲干扰,其频谱范围很宽,但时间很短,这样频谱分析仪在瞬态干扰发生时观察到的仅是其总能量的一小部分,不能反映实际的干扰情况。

答:将同轴电缆的外层(屏蔽层)剥开,使芯线暴露出来,将芯线绕成一个直径1~2 厘米小环(1~3 匝),焊接在外层上。

答:首先考虑屏蔽材料的选择问题,由于要屏蔽频率很低的磁场,因此要使用高导磁率的材料,比如坡莫合金。由于坡莫合金经过加工后,导磁率会降低,必须进行热处理。

因此,屏蔽室要作成拼装式的,由板材拼装而成。事先将各块板材按照设计加工好,然后进行热处理,运输到现场,十分小心的进行安装。每块板材的结合处要重叠起来,以便形成连续的磁通路。

这样构成的屏蔽室能够对低频磁场有较好的屏蔽效能,但缝隙会产生高频泄漏。为了弥补这个不足,在坡莫合金屏蔽室的外层用铝板焊接成第二层屏蔽,对高频电磁场起到屏蔽作用。

答:从电磁屏蔽的角度考虑,主要要考虑所屏蔽的电场波的种类。对于电场波、平面波或频率较高的磁场波,一般金属都可以满足要求,对于低频磁场波,要使用导磁率较高的材料。

标签: dxp共模电感

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