這是pcb電磁兼容設(shè)計(jì)ppt，包括了電磁兼容的基本知識(shí)，電磁兼容相關(guān)概念，電磁兼容的三要素，傳導(dǎo)干擾、空間干擾等內(nèi)容，歡迎點(diǎn)擊下載。

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1、設(shè)備或系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾，不應(yīng)對(duì)周圍造成不能承受的影響；也不應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境造成不能承受的“污染”； QqP紅軟基地
2、設(shè)備或系統(tǒng)對(duì)來(lái)自周圍的電磁干擾，應(yīng)具有足夠的防御能力。QqP紅軟基地
        研究?jī)?nèi)容：電磁兼容設(shè)計(jì)、電磁兼容測(cè)試、電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)及EMC預(yù)測(cè)。QqP紅軟基地
    EMC的三要素：干擾源、耦合通路和敏感體。切斷任何一項(xiàng)都可解決電磁兼容問(wèn)題。QqP紅軟基地
電磁環(huán)境是由空間、時(shí)間和頻譜三大要要素組成的。QqP紅軟基地
 2.電磁兼容相關(guān)概念QqP紅軟基地
電磁干擾（EMI）會(huì)引起設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能下降。QqP紅軟基地
電子系統(tǒng)受干擾的路徑主要是通過(guò)電源、信號(hào)線或控制電纜、場(chǎng)滲透，最后經(jīng)過(guò)天線直接進(jìn)入；QqP紅軟基地
另外還有電纜耦合（其它設(shè)備的傳導(dǎo)干擾），電子系統(tǒng)內(nèi)部場(chǎng)耦合（其它設(shè)備的輻射干擾），電子外部耦合到內(nèi)部場(chǎng)，寬帶發(fā)射機(jī)天線系統(tǒng)，外部環(huán)境場(chǎng)等等。 QqP紅軟基地
電磁騷擾（Electromagnetic Disturbance）是指任何可能引起設(shè)備、裝置或系統(tǒng)性能降低或者對(duì)有生命或者無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁騷擾有下列三種表現(xiàn)表形式：電磁噪聲、無(wú)用信號(hào)或傳播媒介自身的變化。QqP紅軟基地
電磁輻射：是以電磁波形式由波源發(fā)射到空間的現(xiàn)象或以電磁波的形式存在于空間的現(xiàn)象。“電磁輻射”一詞的含義有時(shí)也可引伸，電磁感應(yīng)現(xiàn)象也包含在內(nèi)。QqP紅軟基地
電磁噪聲（Electromagnetic Noise）是一種明顯不傳送信息的時(shí)變電磁現(xiàn)象，它可與有用信號(hào)疊加或組合，有時(shí)也稱為電磁環(huán)境。QqP紅軟基地
高能量、高頻率、高密度的發(fā)射源增多，會(huì)使系統(tǒng)的輻射加重，干擾信號(hào)增強(qiáng)。QqP紅軟基地
電磁輻射污染己被世界衛(wèi)生組織列為必須嚴(yán)加控制的現(xiàn)代公害之一。據(jù)調(diào)查，長(zhǎng)期接受高頻電磁輻射，會(huì)對(duì)眼睛、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及骨組織造成嚴(yán)重的不良影響，甚至危及生命。QqP紅軟基地
干擾電壓和電流分為兩種：一種是兩根導(dǎo)線分別作為往返線路傳輸；另一種是兩根導(dǎo)線作去路，地線作返回路傳輸。前者就是“差模”，后者是“共模”。 QqP紅軟基地
干擾信號(hào)侵入線路和接地之間，干擾電流在兩條線上各流過(guò)二分之一，以地為公共回路，這種干擾是比較容易消除的。QqP紅軟基地
干擾電壓和電流分為兩種：一種是兩根導(dǎo)線分別作為往返線路傳輸；另一種是兩根導(dǎo)線作去路，地線作返回路傳輸。前者就是“差模”，后者是“共模”。 QqP紅軟基地
干擾信號(hào)侵入線路和接地之間，干擾電流在兩條線上各流過(guò)二分之一，以地為公共回路，這種干擾是比較容易消除的。QqP紅軟基地
但在實(shí)際電路中，由于兩根導(dǎo)線終端與地線之間的阻抗不平衡，會(huì)出現(xiàn)模式的相互轉(zhuǎn)換。即通過(guò)導(dǎo)線傳遞的一種模式在終端反射時(shí)，使共模信號(hào)干擾會(huì)轉(zhuǎn)化為不易消除的串?dāng)_干擾。 QqP紅軟基地
通常這兩種干擾是同時(shí)存在的，由于線路阻抗的不平衡，兩種干擾在傳輸中還會(huì)相互轉(zhuǎn)化，所以情況十分復(fù)雜。QqP紅軟基地
a限制電阻的方法：增大共回路導(dǎo)線的截面積，減少共回路導(dǎo)線的長(zhǎng)度和降低接觸電阻。QqP紅軟基地
 b限制電感的方法：減小共回路導(dǎo)線的長(zhǎng)度和導(dǎo)線間的距離。QqP紅軟基地
 c電路去耦的方法：去掉共回路導(dǎo)線，而將不同的回路僅在一點(diǎn)接地。QqP紅軟基地
③對(duì)共地阻抗產(chǎn)生的電磁干擾，可以想辦法降低共地阻抗。QqP紅軟基地
④電位隔離。QqP紅軟基地
    電位隔離有機(jī)械、電磁、光電和浮地4種隔離方式，其實(shí)質(zhì)是人為地造成電位隔離，以阻止電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾。QqP紅軟基地
(2)電容性耦合QqP紅軟基地
    任何兩個(gè)導(dǎo)體之間都存在著電容。 QqP紅軟基地
針對(duì)電容性耦合的電磁兼容設(shè)計(jì)方法是：  QqP紅軟基地
    ①盡可能減小干擾源U1的幅值和干擾源的變化速度ω。QqP紅軟基地
    ②耦合電容設(shè)計(jì)得盡可能�。杭哟髢蓚�(gè)導(dǎo)體間的距離，縮短兩個(gè)導(dǎo)體的長(zhǎng)度，避免兩個(gè)導(dǎo)體平行走線。QqP紅軟基地
④屏蔽                   QqP紅軟基地
    屏蔽的目的：切斷干擾源和被干擾對(duì)象之間的電力線。QqP紅軟基地
    屏蔽的方法：采用與干擾源基準(zhǔn)電位相連的屏蔽或者與被干擾對(duì)象基準(zhǔn)電位相連的屏蔽，或者上述兩者都用。當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度小于工作信號(hào)波長(zhǎng)的l／20時(shí)，采用單點(diǎn)接地，否則采用多點(diǎn)接地。接地的長(zhǎng)度要盡可能短。QqP紅軟基地
⑤平衡QqP紅軟基地
    平衡的目的：當(dāng)干擾源和被干擾對(duì)象的基準(zhǔn)電位是相互獨(dú)立時(shí)，可以采用平衡的方法使干擾源和被干擾對(duì)象的耦合電容平衡，以免除電容性耦合的電磁干擾。        QqP紅軟基地
  平衡的方法：干擾源和被干擾對(duì)象均采用絞合導(dǎo)線；采用四芯導(dǎo)線使干擾源和被干擾對(duì)象的導(dǎo)線交叉對(duì)稱。QqP紅軟基地
(3)電感性耦合           QqP紅軟基地
    任何兩個(gè)回路之間存在著互感�；ジ兄蹬c介質(zhì)的磁導(dǎo)率觸成正比，并與兩個(gè)回路的幾何尺寸有關(guān)。        QqP紅軟基地
    針對(duì)電感性耦合的電磁兼容設(shè)計(jì)方法是：      QqP紅軟基地
    ①盡可能減小干擾源電流的變化速度。            QqP紅軟基地
    ②盡可能減小兩個(gè)回路的互感：加大兩個(gè)回路間的距離；縮短兩個(gè)回路的長(zhǎng)度；避免兩個(gè)回路平行走線；縮小兩個(gè)回路的面積，并降低重合度。QqP紅軟基地
③屏蔽、   QqP紅軟基地
    屏蔽的目的：切斷干擾源和被干擾對(duì)象之間的磁力線。        QqP紅軟基地
    屏蔽的方法：采用鐵磁性導(dǎo)體的靜態(tài)磁屏蔽，采用良導(dǎo)體感應(yīng)渦流的動(dòng)態(tài)磁屏蔽。QqP紅軟基地
 ④平衡            QqP紅軟基地
    平衡的目的：采用平衡的方法減小或免除電感性耦合的電磁干擾。QqP紅軟基地
(4)輻射性耦合    QqP紅軟基地
    輻射性耦合是電磁場(chǎng)通過(guò)空間耦合到被干擾對(duì)象。QqP紅軟基地
    針對(duì)輻射性耦合的電磁兼容設(shè)計(jì)方法是：QqP紅軟基地
    ①采用空間分離的方法，把容易相互干擾的設(shè)備和導(dǎo)線安排得遠(yuǎn)一些，并調(diào)整電磁場(chǎng)矢量方向，使接收設(shè)備耦合的干擾電磁場(chǎng)最低。QqP紅軟基地
    ②采用時(shí)間分離方法，把產(chǎn)生輻射的設(shè)備和易接收輻射的設(shè)備安排在不同的時(shí)間工作。QqP紅軟基地
③采用頻率分離方法，使產(chǎn)生輻射的設(shè)備和易接收輻射的設(shè)備的工作頻率不同。QqP紅軟基地
    ④采用屏蔽措施，用屏蔽材料將被干擾對(duì)象封閉起來(lái)，使其內(nèi)部電磁場(chǎng)強(qiáng)度低于允許值。屏蔽的效果用屏蔽系數(shù)來(lái)衡量。QqP紅軟基地
    ⑤減小天線的有效高度。        QqP紅軟基地
    ⑥減小環(huán)線面積。QqP紅軟基地
電磁兼容對(duì)設(shè)備的要求有兩個(gè)方面：一是設(shè)備工作時(shí)不會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生不良的電磁干擾影響；另一個(gè)是不能對(duì)外界的電磁干擾過(guò)度敏感。前一方面的要求稱為干擾發(fā)射(EMI)要求，后一個(gè)方面的要求稱為敏感度(EMS)或抗擾度要求。對(duì)設(shè)備的電磁兼容要求�？梢赃M(jìn)一步分為傳導(dǎo)發(fā)射、輻射發(fā)射、傳導(dǎo)敏感度(抗擾度)、輻射敏感度(抗擾度)。QqP紅軟基地
一般來(lái)說(shuō)，在高頻時(shí)電容耦合是主要的，但如果源阻抗或接收器之一或兩者都采用屏蔽電纜并在屏蔽層兩端接地，則磁場(chǎng)耦合將是主要的。另外，低頻一般有較低的電路阻抗，電感耦合是主要的。QqP紅軟基地
通過(guò)串音預(yù)測(cè)，可以保證PCB上數(shù)字和模擬信號(hào)適當(dāng)?shù)拈g距。QqP紅軟基地
（2）數(shù)字電路PCB使電子產(chǎn)品的電磁輻射加重    QqP紅軟基地
計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的電路一般都是用數(shù)字電路PCB實(shí)現(xiàn)的，在很多情況下，數(shù)字電路PCB產(chǎn)生的輻射問(wèn)題要比模擬電路PCB更嚴(yán)重。 QqP紅軟基地
由于數(shù)字電路的驅(qū)動(dòng)電流較大，致使輻射的強(qiáng)度也較大；而高速時(shí)鐘脈沖和數(shù)字信號(hào)又使得輻射頻帶加寬。QqP紅軟基地
PCB電磁輻射分兩種基本類型：差模輻射與共模輻射。差模輻射的特點(diǎn)取決于閉合環(huán)路中電流特性；共模輻射由對(duì)地的干擾(噪聲)電壓引起。 QqP紅軟基地
 電磁輻射主要表現(xiàn)在：對(duì)周圍的電子系統(tǒng)構(gòu)成窄帶與寬帶干擾；另一方面造成潛在的信息泄漏問(wèn)題。QqP紅軟基地
在控制方法上，除了采用眾所周知的抑制干擾傳播的技術(shù)，如屏蔽、接地、搭接、合理布線等方法以外還可以采取回避和疏導(dǎo)的技術(shù)處理，如空間方位分離、頻率劃分與回避、濾波、吸收和旁路等等，有時(shí)這些回避和疏導(dǎo)技術(shù)簡(jiǎn)單而巧妙，可以代替成本費(fèi)用昂貴而質(zhì)量體積較大的硬件措施，收到事半功倍的效果。QqP紅軟基地
電磁屏蔽是電磁兼容防治的重要手段。電磁屏蔽是以金屬隔離的原理來(lái)控制電磁干擾由一個(gè)區(qū)域向另一區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播的方法。QqP紅軟基地
屏蔽一般分為兩種類型：一類是靜電屏蔽，主要用于防止靜電場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)的影響，另一類是電磁屏蔽，主要防止交變電場(chǎng)、交變磁場(chǎng)以及防止交變電磁場(chǎng)的影響。QqP紅軟基地
靜電屏蔽應(yīng)具備兩個(gè)基本要點(diǎn)，即完善的屏蔽體和良好的接地。QqP紅軟基地
（3）濾波QqP紅軟基地
濾波是在頻域上處理電磁噪聲的技術(shù)，為電磁噪聲提供一個(gè)低阻抗通路，以抑制電磁干擾。例如，電源濾波器對(duì)50Hz的電源頻率呈現(xiàn)高阻抗，而對(duì)電磁噪聲頻譜呈現(xiàn)低阻抗。QqP紅軟基地
頻率管理是濾波的重要手段，是指運(yùn)用干擾抑制濾波技術(shù)來(lái)選擇信號(hào)和抑制干擾。為了實(shí)現(xiàn)這兩在功能而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)都稱都稱為濾波器。QqP紅軟基地
線路板上的導(dǎo)線，是最有效的接收和輻射天線。由于導(dǎo)線的存在，往往會(huì)在線路板上產(chǎn)生過(guò)強(qiáng)的電磁輻射。同時(shí)，這些導(dǎo)線又能接受外部的電磁干擾，使電路對(duì)干擾很敏感。在導(dǎo)線上使用信號(hào)濾波器是解決高頻電磁干擾輻射和接收很有效的方法。脈沖信號(hào)的高頻成分很豐富，這些高頻成分可以借助導(dǎo)線輻射，使線路板的輻射超標(biāo)。信號(hào)濾波器的使用可使脈沖信號(hào)的高頻成分大大減少 。QqP紅軟基地
常規(guī)的EMI控制技術(shù)一般包括：元器件的合理布局、連線的合理控制、電源線、接地、濾波電容的合理配置等。PCB的基材及PCB層的選擇、電子元件及電子元件的電磁特性、元件間互連線的長(zhǎng)寬等都制約著PCB的電磁兼容性。 QqP紅軟基地
無(wú)論設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾發(fā)射還是受到外界干擾的影響，或者電路之間產(chǎn)生相互干擾，電路板都是問(wèn)題的核心 。QqP紅軟基地
10．2．2  集成電路芯片的電磁兼容問(wèn)題 QqP紅軟基地
實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)工程師通常認(rèn)為自己能夠接觸到的EMC問(wèn)題就是PCB板級(jí)設(shè)計(jì)。然而在考慮EMI控制時(shí)，首先應(yīng)該考慮對(duì)集成電路芯片的選擇。 QqP紅軟基地
如果能夠深入了解集成電路芯片的內(nèi)部特征，可以簡(jiǎn)化PCB和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)中的EMI控制。QqP紅軟基地
10．2．3 濾波設(shè)計(jì)   QqP紅軟基地
    對(duì)于任何設(shè)備而言，濾波都是解決電磁干擾的關(guān)鍵技術(shù)之一。因?yàn)樵O(shè)備中的導(dǎo)線是效率很高的接收和輻射天線，設(shè)備產(chǎn)生的大部分輻射發(fā)射都是通過(guò)各種導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)的。 QqP紅軟基地
濾波器可以抑制交流電源線上輸入的干擾信號(hào)及信號(hào)傳輸線上感應(yīng)的各種干擾。濾波器可分為交流電源濾波器、信號(hào)傳輸線濾波器和去耦濾波器。QqP紅軟基地
10．2．4 電磁兼容設(shè)計(jì)中的布局與布線QqP紅軟基地
PCB設(shè)計(jì)中的布局，是指PCB上電子元件及配件的排列方式。對(duì)PCB上元器件合理規(guī)劃安放是布線的基礎(chǔ)，原件布局不僅會(huì)影響PCB板上連接線的布通率，而且影響到PCB的電磁兼容性及整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。良好的電磁兼容設(shè)計(jì)依賴PCB設(shè)計(jì)工程師對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理、布線規(guī)則、電磁兼容控制技術(shù)的深刻理解。QqP紅軟基地
在PCB設(shè)計(jì)中，布局是一個(gè)復(fù)雜的工作，元器件布局的自動(dòng)化程度仍然較低，人工干預(yù)的程度較高。QqP紅軟基地
 PCB中元器件的布局應(yīng)從兩個(gè)層面上考慮，一個(gè)是平面的，即通常在PCB設(shè)計(jì)中提到的PCB布局；另外一個(gè)是立體的元器件布局，既要考慮到元件的大小、所占空間，又要考慮到元器件的密度。QqP紅軟基地
電路板系統(tǒng)的布線包括：芯片到電路板、PCB板內(nèi)互連以及PCB與外部器件之間的三類互連。QqP紅軟基地
在PCB設(shè)計(jì)中，互連點(diǎn)處的電磁特性是工程設(shè)計(jì)面臨的主要問(wèn)題之一，涉及器件安裝方法、布線的隔離以及減少引線電感的措施等。QqP紅軟基地
⑤輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋耦合。QqP紅軟基地
PCB導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的黏附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。當(dāng)銅QqP紅軟基地
箔厚度為0．05 mm、寬度為1～1．5 mm時(shí)，通過(guò)2 A的電流，溫度不會(huì)高于3℃。因此，導(dǎo)線寬度為1．5mm可滿足要求。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0．02～0．3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬線，尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小至5～8mm。QqP紅軟基地
印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離；特別注意電流流通中的導(dǎo)線環(huán)路尺寸；如有可能在控制線(于印刷板上)的入口處加接R-C去耦，以便消除傳輸中可能出現(xiàn)的干擾因素；QqP紅軟基地
印刷弧上的線寬不要突變，導(dǎo)線不要突然拐角(≥90。)，傳輸線拐角要采用45。角，以降低回?fù)p。QqP紅軟基地
⑦突出引線存在抽頭電感，要避免使用有引線的組件。高頻環(huán)境下，最好使用表面安裝組件。QqP紅軟基地
 在確定特殊元件的位置除遵循常規(guī)原則外，在電磁兼容性設(shè)計(jì)中還要遵循以下原則：QqP紅軟基地
 盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件距離不能太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。QqP紅軟基地
 某些元器件或?qū)Ь�之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，避免放電引出意外短路。QqP紅軟基地
2．混合信號(hào)電路PCB的電磁兼容設(shè)計(jì)中的布局與布線QqP紅軟基地
混合信號(hào)電路PCB是指PCB中含有模擬電路和數(shù)字電路的PCB，混合信號(hào)電路PCB的設(shè)計(jì)很復(fù)雜，元器件的布局、布線以及電源和地線的處理將直接影響到電路性能和電磁兼容性能。QqP紅軟基地
(1)混合信號(hào)電路PCB的電磁兼容設(shè)計(jì)中的布線原則QqP紅軟基地
①遵守常規(guī)的布線規(guī)則。QqP紅軟基地
②在電路板的所有層中，數(shù)字信號(hào)只能在電路板的數(shù)字部分布線。在電路板的所有層中，模擬信號(hào)只能在電路板的模擬部分布線。QqP紅軟基地
③實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字電源分割。布線不能跨越分割電源之間的間隙。必須跨越分割電源之間間隙的信號(hào)線要位于緊鄰大面積地的布線層上。分析返回地電流實(shí)際流過(guò)的路徑和方式。QqP紅軟基地
在混合信號(hào)電路PCB設(shè)計(jì)中采用統(tǒng)一地，通過(guò)數(shù)字電路和模擬電路分區(qū)以及合適的信號(hào)布線，通�？梢越鉀Q一些比較困難的布局布線問(wèn)題，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生因地分割帶來(lái)的一些潛在的麻煩。在這種情況下，元器件的布局和分區(qū)就成為決定設(shè)計(jì)優(yōu)劣的關(guān)鍵。如果布局布線合理，數(shù)字地電流將限制在電路板的數(shù)字部分，不會(huì)干擾模擬信號(hào)。QqP紅軟基地
10-3-1 電場(chǎng)屏蔽        QqP紅軟基地
1．屏蔽機(jī)理    QqP紅軟基地
    將電場(chǎng)感應(yīng)看成分布電容間的耦合。一般采用電導(dǎo)率高的材料作屏蔽體，并將屏蔽體接地，使電力線在此終止，因而電場(chǎng)不會(huì)泄漏到屏蔽體外部。QqP紅軟基地
2．設(shè)計(jì)要點(diǎn)    QqP紅軟基地
（1）屏蔽板靠近受保護(hù)物，同時(shí)接地良好；        QqP紅軟基地
（2）屏蔽板的形狀對(duì)屏蔽效能的高低有明顯影響，全封閉的金屬盒最好，但工程中很難做QqP紅軟基地
到；QqP紅軟基地
 （3）電場(chǎng)屏蔽以反射為主，以良導(dǎo)體為好，屏蔽體的厚度不宜過(guò)大，而以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為主要QqP紅軟基地
考慮因素。QqP紅軟基地
（3）被屏蔽的物體不要緊靠屏蔽體，以盡量減小通過(guò)被屏蔽物體體內(nèi)的磁通；QqP紅軟基地
（4）注意屏蔽體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，接縫、通風(fēng)孔等均可能增加屏蔽體的磁阻，從而降低屏蔽效果；                  QqP紅軟基地
（5）對(duì)于強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽可采用雙層磁屏蔽體的結(jié)構(gòu)。        QqP紅軟基地
  對(duì)要屏蔽外部強(qiáng)磁場(chǎng)的情況，則屏蔽體的外層選用不易飽和的材料，如硅鋼；而內(nèi)部可選用容易達(dá)到飽和的高導(dǎo)磁材料，如坡莫合金等。若需接地時(shí)，可選用非鐵磁材料(如銅、鋁)做支撐件。QqP紅軟基地
10-3-3 電磁場(chǎng)屏蔽                QqP紅軟基地
    電磁場(chǎng)屏蔽是利用屏蔽體阻止電磁場(chǎng)在空間傳播的一種措施。QqP紅軟基地
1．電磁場(chǎng)屏蔽的機(jī)理    QqP紅軟基地
（1）當(dāng)電磁波到達(dá)屏蔽體表面時(shí)，由于空氣與金屬的交界面上阻抗的不連續(xù)，對(duì)入射波產(chǎn)生反射。這種反射不要求屏蔽材料必須有一定的厚度，只要求交界面上的不連續(xù)。QqP紅軟基地
（2）未被表面反射掉而進(jìn)入屏蔽體的能量，在體內(nèi)向前傳播的過(guò)程中，被屏蔽材料所衰減，也就是所謂的吸收。QqP紅軟基地
2．結(jié)構(gòu)材料                      QqP紅軟基地
（1）適用于底板和機(jī)殼的材料大多數(shù)是良導(dǎo)體，如銅、鋁等，可以屏蔽電場(chǎng)。主要的屏蔽機(jī)理是反射信號(hào)而不是吸收。    QqP紅軟基地
（2）磁場(chǎng)的屏蔽需要鐵磁材料，如高導(dǎo)磁率合金和鐵。主要的屏蔽機(jī)理是吸收而不是反射。                            QqP紅軟基地
（3）強(qiáng)電磁環(huán)境中，要求材料能屏蔽電場(chǎng)和磁場(chǎng)兩種成分一因此需要結(jié)構(gòu)上完好的鐵磁材料。屏蔽效率直接受材料的厚度以及搭接和接地方法好壞的影響。        QqP紅軟基地
（4）對(duì)于塑料殼體，應(yīng)在其內(nèi)壁噴涂屏蔽層，或在汽塑時(shí)摻入金屬纖維。QqP紅軟基地
10-3-4 搭接    QqP紅軟基地
1．在底板和機(jī)殼的每一條縫隙和不連續(xù)處要盡可能好地搭接。保證接縫處金屬對(duì)金屬的接觸，以防止電磁能的泄漏和輻射。    QqP紅軟基地
2．在可能的情況下，接縫應(yīng)焊接；在條件受限制的情況下，可用點(diǎn)焊、小間距的鉚接和用螺釘來(lái)固定。                    QqP紅軟基地
3．在不加導(dǎo)電襯墊時(shí)，螺釘間距一般應(yīng)小于最高工作頻率的1％，至少不大于l／20波長(zhǎng)。QqP紅軟基地
用釘或鉚接進(jìn)行搭接時(shí)，應(yīng)首先在縫的中部搭接好，然后逐漸向兩端延伸，以防金屬表面的彎曲，保證緊固有足夠的壓力，以便在有變形應(yīng)力、沖擊、震動(dòng)時(shí)保持表面接觸。QqP紅軟基地
4．接縫不平整的地方或可移動(dòng)的面板處，必須使用導(dǎo)電襯墊或指形彈簧材料。 QqP紅軟基地
5．選擇高導(dǎo)電率的和彈性好的襯墊。選擇襯墊時(shí)要考慮結(jié)合處使用的頻率。選擇硬韌性材料做成的襯墊，以便劃破金屬上的任何表面。保證同襯墊材料配合的金屬表面沒(méi)有任何非導(dǎo)電保護(hù)層。      QqP紅軟基地
6．當(dāng)需要活動(dòng)接觸時(shí)，使用指形壓簧，并要注意保持彈性指簧的壓力。QqP紅軟基地
7．導(dǎo)電橡膠襯墊用在鋁金屬表面時(shí)，要注意電化腐蝕作用。純銀填料的橡膠將出現(xiàn)最嚴(yán)重的電化腐蝕。銀鍍鋁填料的導(dǎo)電橡膠是鹽霧環(huán)境下用于鋁金屬配合表面的最好襯墊材料。QqP紅軟基地
10-3-5 穿透和開口           QqP紅軟基地
1．要注意由于電纜穿過(guò)機(jī)殼使整體屏蔽效能降低的程度。典型的未濾波的導(dǎo)線穿過(guò)屏蔽體時(shí)，屏蔽效能降低30dB以上。                      QqP紅軟基地
2．電源線進(jìn)入機(jī)殼時(shí)，全部應(yīng)通過(guò)濾波器盒。濾波器的輸入端最好能穿出到屏蔽機(jī)殼外；若濾波器結(jié)構(gòu)不宜穿出機(jī)殼，則應(yīng)在電源線進(jìn)入機(jī)殼處專為濾波器設(shè)置一個(gè)隔離艙。信號(hào)線、控制線進(jìn)穿出機(jī)殼時(shí)，要通過(guò)適當(dāng)?shù)臑V波器。具有濾波插針的多芯連接器適于這種場(chǎng)合使用。QqP紅軟基地
10-3-5 穿透和開口           QqP紅軟基地
1．要注意由于電纜穿過(guò)機(jī)殼使整體屏蔽效能降低的程度。典型的未濾波的導(dǎo)線穿過(guò)屏蔽體時(shí)，屏蔽效能降低30dB以上。                      QqP紅軟基地
2．電源線進(jìn)入機(jī)殼時(shí)，全部應(yīng)通過(guò)濾波器盒。濾波器的輸入端最好能穿出到屏蔽機(jī)殼外；若濾波器結(jié)構(gòu)不宜穿出機(jī)殼，則應(yīng)在電源線進(jìn)入機(jī)殼處專為濾波器設(shè)置一個(gè)隔離艙。信號(hào)線、控制線進(jìn)穿出機(jī)殼時(shí)，要通過(guò)適當(dāng)?shù)臑V波器。具有濾波插針的多芯連接器適于這種場(chǎng)合使用。QqP紅軟基地
10．4  電源的電磁兼容設(shè)計(jì)QqP紅軟基地
供電電源常由于負(fù)載的通斷過(guò)渡過(guò)程、半導(dǎo)體器件的非線性、脈沖設(shè)備及雷電的耦合等因素，而成為電磁干擾源。QqP紅軟基地
在直流電源回路中，負(fù)載的變化會(huì)引起電源噪聲。當(dāng)電路從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時(shí)，就會(huì)在電源線上產(chǎn)生很大的尖峰電流，形成瞬變的噪聲電壓。QqP紅軟基地
10．4．1  電源的噪聲QqP紅軟基地
1．電源噪聲的來(lái)源QqP紅軟基地
在PCB中由電源和地造成的電磁兼容問(wèn)題主要有兩種，一種是電源噪聲，即是在該數(shù)字電路系統(tǒng)中，DSP電路、CPU、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器件和其他數(shù)字邏輯電路在工作過(guò)程中邏輯狀態(tài)高速變換，造成系統(tǒng)電流和電壓變化而產(chǎn)生的噪聲，溫度變化時(shí)的直流噪聲以及供電電源本身產(chǎn)生的噪聲等。另一種是地線噪聲，即在系統(tǒng)內(nèi)，如果在各部分的地線之間出現(xiàn)電位差或者存在接地阻抗便會(huì)引起接地噪聲。QqP紅軟基地
2．電源噪聲的影響  QqP紅軟基地
在眾多的電子產(chǎn)品中大量地應(yīng)用了數(shù)字器件、模擬器件及數(shù)字模擬混合器件，如DSP芯片、CPU、動(dòng)態(tài)RAM、D／A變換器和其他數(shù)字邏輯器件等，當(dāng)設(shè)備工作時(shí)這些器件同時(shí)工作會(huì)使電路板內(nèi)的電源電壓和地電平波動(dòng)，導(dǎo)致信號(hào)波形產(chǎn)生尖峰過(guò)沖或衰減震蕩，造成數(shù)字IC電路的噪聲容限下降，從而引起誤動(dòng)作QqP紅軟基地
10．4．2  電源的電磁兼容設(shè)計(jì)方法QqP紅軟基地
根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加大電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時(shí)，使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。QqP紅軟基地
1．采用交流電源濾波器    QqP紅軟基地
    由于交流電源濾波器是低通濾波器，不妨礙低頻電能的通過(guò)，而對(duì)高頻電磁干擾呈高阻狀態(tài)，有較強(qiáng)的抑制能力。QqP紅軟基地
使用交流電源濾波器時(shí)，應(yīng)根據(jù)其兩端阻抗和要求的插入衰減系數(shù)選擇濾波器的型式。QqP紅軟基地
要注意其承受電壓和導(dǎo)通電流的能力，屏蔽與機(jī)殼要電氣接觸良好，地線要盡量短，截面足夠大，進(jìn)出線要遠(yuǎn)離，而且濾波器應(yīng)盡量靠近供電電源。QqP紅軟基地
2．采用電源變壓器加靜電屏蔽    QqP紅軟基地
    由于電源變壓器一、二次側(cè)問(wèn)存在分布電容，進(jìn)入電源變壓器一次側(cè)的高頻干擾能通過(guò)分布電容耦合到電源變壓器的二次側(cè)。在電源變壓器的一、二次側(cè)間增加靜電屏蔽后，該屏蔽與繞組間形成新的分布電容。 QqP紅軟基地
將屏蔽接地，可以將高頻干擾通過(guò)這一新的分布電容引入地，從而起到抗電磁干擾的作用。靜電屏蔽應(yīng)選擇導(dǎo)電性好的材料，且首尾端不可閉合，以免造成短路。QqP紅軟基地
3．脈沖電壓的吸收QqP紅軟基地
    對(duì)脈沖電壓的電磁干擾可以采用壓敏電阻、固體放電管或瞬態(tài)電壓抑制二極管來(lái)吸收。當(dāng)脈沖電壓吸收器件承受一個(gè)高能量的瞬態(tài)電壓脈沖時(shí)，其工作阻抗能夠立即降到很低，允許通過(guò)很大的電流、吸收很大的功率，從而將電壓鉗制在允許的范圍內(nèi)。QqP紅軟基地
10．4．3  電源供電電路設(shè)計(jì)中的退耦電容QqP紅軟基地
    電源供電電路電磁兼容設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印制板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐笋铍娙�。退耦電容可以抑制因�?fù)載變化而產(chǎn)生的噪聲，在安裝時(shí)應(yīng)緊靠IC相應(yīng)管腳或相應(yīng)電路焊接。QqP紅軟基地
退耦電容的一般配置原則是：QqP紅軟基地
①電源輸入端跨接10~100uF的電解電容器。如有可能，接100uF以上的更好。QqP紅軟基地
    ②原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)布置一個(gè)0．01 uF的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每4～8個(gè)芯片布置一個(gè)1～10 uF的鉭電容。QqP紅軟基地
    ③對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲(chǔ)器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間接入退耦電容。QqP紅軟基地
    ④電容引線不能過(guò)長(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容引線更應(yīng)短。QqP紅軟基地
⑤在印制線路板中有接觸器、繼電器、按鈕等元件時(shí)，操作它們時(shí)均會(huì)產(chǎn)生較大火花放電，必須采用RC電路來(lái)吸收放電電流。一般R取1～2 kΩ，C取2．2～47uF。 QqP紅軟基地
    ⑥CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對(duì)不用端要接地或接正電源。QqP紅軟基地
    ⑦使用邏輯電路時(shí)凡能不用高速邏輯電路的就不用；在電源與地之間加去耦電容；注意長(zhǎng)線傳輸中的波形畸變；用R-S觸發(fā)器作為按鈕與電子線路之間配合的緩沖。QqP紅軟基地
因?yàn)榈鼐�的阻抗總不會(huì)是零，當(dāng)一個(gè)電流通過(guò)有限阻抗時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電壓降。因此，應(yīng)該將地線上的電位想像為大海中的波浪一樣，此起彼伏。QqP紅軟基地
許多電磁干擾問(wèn)題是由地線產(chǎn)生的，因?yàn)榈鼐�電位是整個(gè)電路工作的基準(zhǔn)電位，如果地線設(shè)計(jì)不當(dāng)，地線電位就不穩(wěn)，就會(huì)導(dǎo)致電路故障。地線的電磁兼容設(shè)計(jì)的目的是要保證地線電位盡量穩(wěn)定，從而消除干擾現(xiàn)象。QqP紅軟基地
10．5．1  地線的阻抗QqP紅軟基地
    地線的阻抗引起的地線上各點(diǎn)之間的電位差能夠造成電路的誤動(dòng)作，用歐姆表測(cè)量地線的電阻時(shí)，地線的電阻往往在毫歐姆級(jí)，電流流過(guò)這么小的電阻時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)生這么大的電壓降，導(dǎo)致電路工作的異常。QqP紅軟基地
要明白這個(gè)問(wèn)題，首先要區(qū)分開導(dǎo)線的電阻與阻抗兩個(gè)不同的概念。電阻指的是在直流狀態(tài)下導(dǎo)線對(duì)電流呈現(xiàn)的阻抗，而阻抗指的是交流狀態(tài)下導(dǎo)線對(duì)電流的阻抗，這個(gè)阻抗主要是由導(dǎo)線的電感引起的。QqP紅軟基地
任何導(dǎo)線都有電感，當(dāng)頻率較高時(shí)，導(dǎo)線的阻抗遠(yuǎn)大于直流電阻，表10-5-1給出的數(shù)據(jù)說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題。在實(shí)際電路中，造成電磁干擾的信號(hào)往往是脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)包含豐富的高頻成分，因此會(huì)在地線上產(chǎn)生較大的電壓。QqP紅軟基地
對(duì)于數(shù)字電路而言，電路的工作頻率是很高的，因此地線阻抗對(duì)數(shù)字電路的影響是較大的。QqP紅軟基地
如果將10 Hz時(shí)的阻抗近似認(rèn)為是直流電阻，可以看出當(dāng)頻率達(dá)到10 MHz時(shí)，對(duì)于1 m長(zhǎng)導(dǎo)線，它的阻抗是直流電阻的1000倍至10萬(wàn)倍。QqP紅軟基地
因此對(duì)于射頻電流，當(dāng)電流流過(guò)地線時(shí)，電壓降是很大的。QqP紅軟基地
增加導(dǎo)線的直徑對(duì)于減小直流電阻是十分有效的，但對(duì)于減少交流阻抗的作用很有限。在電磁兼容中，人們最關(guān)心的交流阻抗。QqP紅軟基地
為了減少交流阻抗，一個(gè)有效的辦法是多根導(dǎo)線并聯(lián)。QqP紅軟基地
當(dāng)兩根導(dǎo)線相距較遠(yuǎn)時(shí)，它們之間的互感很小，總電感相當(dāng)于單根導(dǎo)線電感的一半。QqP紅軟基地
因此可以通過(guò)多條接地線來(lái)減小接地阻抗。但要注意的是，多根導(dǎo)線之間的距離不能過(guò)近。QqP紅軟基地
10．5．2  地線的干擾機(jī)理QqP紅軟基地
    由于地線阻抗的存在，當(dāng)電流流過(guò)地線時(shí)，就會(huì)在地線上產(chǎn)生電壓。當(dāng)電流較大時(shí)，這個(gè)電壓可以很大。例如附近有大功率電器啟動(dòng)時(shí)，會(huì)在地線中流過(guò)很強(qiáng)的電流。這個(gè)電流會(huì)在兩個(gè)設(shè)備的連接電纜上產(chǎn)生電壓。由于電路的不平衡性，每根導(dǎo)線上的電流不同，因此會(huì)產(chǎn)生差模電壓，對(duì)電路造成影響。由于這種干擾是電纜與地線構(gòu)成的環(huán)路電流產(chǎn)生的，因此成為地環(huán)路干擾。地環(huán)路中的電流還可以由外界電磁場(chǎng)感應(yīng)出來(lái)。QqP紅軟基地
公共阻抗干擾，當(dāng)兩個(gè)電路共用一段地線時(shí)，由于地線的阻抗，一個(gè)電路的地電位會(huì)受另一個(gè)電路工作電流的調(diào)制。QqP紅軟基地
這樣一個(gè)電路中的信號(hào)會(huì)耦合進(jìn)另一個(gè)電路，這種耦合稱為公共阻抗耦合。 QqP紅軟基地
公共阻抗耦合，在數(shù)字電路中，由于信號(hào)的頻率較高，地線往往呈現(xiàn)較大的阻抗。QqP紅軟基地
這時(shí)，如果存在不同的電路共用一段地線，就可能出現(xiàn)公共阻抗耦合的問(wèn)題。QqP紅軟基地
10．5．3  地線干擾對(duì)策QqP紅軟基地
1．地環(huán)路對(duì)策   QqP紅軟基地
    從地環(huán)路干擾的機(jī)理可知，只要減少地環(huán)路中的電流就能減少地環(huán)路干擾。QqP紅軟基地
如果能徹底消除地環(huán)路中的電流，則可以徹底解決地環(huán)路干擾的問(wèn)題。QqP紅軟基地
因此，有以下幾種解決地環(huán)路干擾的方案。QqP紅軟基地
(1)將一端的設(shè)備浮地QqP紅軟基地
    如果將一端電路浮地，就切斷了地環(huán)路，因此可以消除地環(huán)路電流。但有兩個(gè)問(wèn)題需要注意，一個(gè)是出于安全的考慮，往往不允許電路浮地。這時(shí)可以考慮將設(shè)備通過(guò)一個(gè)電感接地。這樣對(duì)于50 Hz的交流電流設(shè)備接地阻抗很小，而對(duì)于頻率較高的干擾信號(hào)，設(shè)備接地阻抗較大，減小了地環(huán)路電流。但這樣做只能減小高頻干擾的地環(huán)路干擾。QqP紅軟基地
(2)使用變壓器實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的連接QqP紅軟基地
    利用磁路將兩個(gè)設(shè)備連接起來(lái)，可以切斷地環(huán)路電流。但要注意，變壓器初次級(jí)之間的寄生電容仍然能夠?yàn)轭l率較高的地環(huán)路電流提供通路，因此變壓器隔離的方法對(duì)高頻地環(huán)路電流的抑制效果較差。 QqP紅軟基地
(3)使用光隔離器QqP紅軟基地
    另一個(gè)切斷地環(huán)路的方法是用光實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。這可以說(shuō)是解決地環(huán)路干擾問(wèn)題的最理想方法。用光連接有兩種方法，一種是用光耦器件，另一種是用光纖連接 。QqP紅軟基地
2．消除公共阻抗耦合QqP紅軟基地
    消除公共阻抗耦合的途徑有兩個(gè)，一個(gè)是減小公共地線部分的阻抗，這樣公共地線上的電壓也隨之減小，從而控制公共阻抗耦合。QqP紅軟基地
另一個(gè)方法是通過(guò)適當(dāng)?shù)慕拥胤绞奖苊庀嗷ジ蓴_的電路共用地線，一般要避免強(qiáng)電電路和弱電電路共用地線，數(shù)字電路和模擬電路共用地線。QqP紅軟基地
減小地線阻抗的核心問(wèn)題是減小地線的電感。這包括使用扁平導(dǎo)體做地線，用多條相距較遠(yuǎn)的并聯(lián)導(dǎo)體接地線。QqP紅軟基地
對(duì)于印刷電路板，在雙層板上布地線網(wǎng)格能夠有效地減小地線阻抗，在多層板中專門用一層做地線雖然具有很小的阻抗，但這會(huì)增加線路板的成本。QqP紅軟基地
通過(guò)適當(dāng)接地方式避免公共阻抗的接地方法是并聯(lián)單點(diǎn)接地，如圖10-5-1所示。QqP紅軟基地
并聯(lián)接地的缺點(diǎn)是接地的導(dǎo)線過(guò)多。因此在實(shí)際中，沒(méi)有必要所有電路都并聯(lián)單點(diǎn)接地，對(duì)于相互干擾較少的電路，可以采用串聯(lián)單點(diǎn)接地。QqP紅軟基地
例如，可以將電路按照強(qiáng)信號(hào)、弱信號(hào)、模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等分類，然后在同類電路內(nèi)部用串聯(lián)單點(diǎn)接地，不同類型的電路采用并聯(lián)單點(diǎn)接地，構(gòu)成串并聯(lián)單點(diǎn)接地，如圖10-5-2所示。QqP紅軟基地
地線造成電磁干擾的主要原因是地線存在阻抗，當(dāng)電流流過(guò)地線時(shí)，會(huì)在地線上產(chǎn)生電壓，這就是地線噪聲。在這個(gè)電壓的驅(qū)動(dòng)下，會(huì)產(chǎn)生地線環(huán)路電流，形成地環(huán)路干擾。當(dāng)兩個(gè)電路共用一段地線時(shí)，會(huì)形成公共阻抗耦合。QqP紅軟基地
    解決地環(huán)路干擾的方法有切斷地環(huán)路，增加地環(huán)路的阻抗，使用平衡電路等。QqP紅軟基地
解決公共阻抗耦合的方法是減小公共地線部分的阻抗，或采用并聯(lián)單點(diǎn)接地，徹底消除公共阻抗。QqP紅軟基地
10．5．4  地線設(shè)計(jì)的原則QqP紅軟基地
接地是控制電路干擾的重要方法。將接地和屏蔽結(jié)合起來(lái)，可解決大部分干擾問(wèn)題。一般來(lái)講，地線結(jié)構(gòu)可分為系統(tǒng)地、機(jī)殼地、數(shù)字地和模擬地。在地線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：QqP紅軟基地
1．?dāng)?shù)字地與模擬地分開QqP紅軟基地
    若電路板上既有高速數(shù)字電路，又有線性模擬電路，應(yīng)使它們盡量分開，兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連。低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。QqP紅軟基地
高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地，地線應(yīng)短而粗，高頻元件周圍盡量用柵格狀大面積地箔。QqP紅軟基地
2．正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地QqP紅軟基地
電路的低頻模擬部分，工作頻率低，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。在數(shù)字部分，工作頻率高，地線阻抗變得很大，此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗，采用就近多點(diǎn)接地。QqP紅軟基地
3．接地線應(yīng)盡量加粗QqP紅軟基地
  若接地線用很細(xì)的線條，則接地電位隨電流的變化而變化，致使信號(hào)電平不穩(wěn)，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將接地線加粗，使它能通過(guò)三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應(yīng)在2~3 mm以上。QqP紅軟基地
4．接地線構(gòu)成閉環(huán)電路QqP紅軟基地
只由數(shù)字電路組成的印刷電路板，其接地電路布成圓環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。QqP紅軟基地
本章小結(jié)QqP紅軟基地
 (1)電磁兼容問(wèn)題的三個(gè)要素是：電磁干擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備。QqP紅軟基地
 (2)集成電路芯片的EMC問(wèn)題。 QqP紅軟基地
 (3)濾波設(shè)計(jì)。 QqP紅軟基地
 (4)屏蔽與搭接設(shè)計(jì)。 QqP紅軟基地
 (5)電源設(shè)計(jì)。 QqP紅軟基地
 (6)地線設(shè)計(jì)。QqP紅軟基地

電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)ppt1：這是電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)ppt1，包括了親身體驗(yàn)，觀察思考，知識(shí)積累，做一做，實(shí)踐探究，學(xué)無(wú)止境再接再厲等內(nèi)容，歡迎點(diǎn)擊下載。

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