產(chǎn)品中電磁發(fā)射EMI如何有效降低?電磁干擾(EMI)是系統(tǒng)上的電磁噪聲的輻射或感應(yīng)。與大多數(shù)電磁電路組件一樣,直流電機(jī)是EMI的常見來源。它們是潛在的噪聲源,可以產(chǎn)生共模電流。EMI可能導(dǎo)致性能下降,數(shù)據(jù)損壞,或者如果足夠強(qiáng)可能導(dǎo)致系統(tǒng)完全失效。
電弧放電(有時(shí)稱為電弧放電或電弧)是電流特性,其中電流可以流過空氣或其他通常不導(dǎo)電的材料。你可能已經(jīng)看到兩根電線之間或火車或有軌電車的電源軌上產(chǎn)生電弧的情況。這跟電火花是不一樣的,因?yàn)殡娀∈沁B續(xù)的,雖然它們看起來確實(shí)相似。
雖然電弧可用于焊接和照明,但在某些情況下它可能是EMI的來源。在直流電動機(jī)中,由于轉(zhuǎn)子繞組中電流的周期性中斷,電弧可能是常見的。這種非常高頻的光譜內(nèi)容,可以表現(xiàn)為疊加在其他信號上的寬帶噪聲,而直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)為共模電流提供了路徑。
輻射和傳導(dǎo)發(fā)射的另一個來源可能來自驅(qū)動電路。理想情況下,典型的H橋電路應(yīng)為電機(jī)提供恒定電流,但由于驅(qū)動電路中電流的快速和頻繁切換,該電流具有快速上升時(shí)間尖峰。另一個重要問題是通常電機(jī)離驅(qū)動器很遠(yuǎn),這會在電機(jī)引線和設(shè)備框架之間產(chǎn)生相當(dāng)大的環(huán)路面積。輻射電位是環(huán)路面積的直接函數(shù);環(huán)越大,EMI噪聲越大。
降低EMI的方法有很多,包括:機(jī)殼接地、降低輻射和傳導(dǎo)噪聲、降低共模電流、屏蔽、濾波、隔離、鐵氧體磁環(huán)、信號邊沿控制以及在PCB中增加電源和GND層等等。在應(yīng)用中可以靈活使用以上方法,其中屏蔽是相對簡單的機(jī)械學(xué)方法,成本較高,不適用于手持和便攜式設(shè)備;濾波和信號邊沿控制對于低頻信號有效,不適合當(dāng)前廣泛應(yīng)用的高速信號。另外,使用EMI/RFI濾波器這些被動元器件,會增加成本。
避免在PCB設(shè)計(jì)中出現(xiàn)電磁問題的技巧
降低EMI的一個重要途徑是設(shè)計(jì)PCB接地層。第一步是使PCB電路板總面積內(nèi)的接地面積盡可能大,這樣可以減少發(fā)射、串?dāng)_和噪聲。將每個元器件連接到接地點(diǎn)或接地層時(shí)必須特別小心,如果不這樣做,就不能充分利用可靠的接地層的中和效果。
一個特別復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)有幾個穩(wěn)定的電壓。理想情況下,每個參考電壓都有自己對應(yīng)的接地層。但是,如果接地層太多會增加PCB的制造成本,使價(jià)格過高。折中的辦法是在三到五個不同的位置分別使用接地層,每一個接地層可包含多個接地部分。這樣不僅控制了電路板的制造成本,同時(shí)也降低了EMI和EMC。
如果想使EMC最小,低阻抗接地系統(tǒng)十分重要。在多層PCB中,最好有一個可靠的接地層,而不是一個銅平衡塊(copper thieving)或散亂的接地層,因?yàn)樗哂械妥杩?,可提供電流通路,是最佳的反向信號源?br /> 為解決多層PCB中的EMC問題,最好有一個可靠的接地層,而不是銅平衡塊(copper thieving)或散亂的接地層
信號返回地面的時(shí)長也非常重要。信號往返于信號源的時(shí)間必須相當(dāng),否則會產(chǎn)生類似天線的現(xiàn)象,使輻射的能量成為EMI的一部分。同樣,向/從信號源傳輸電流的走線應(yīng)盡可能短,如果源路徑和返回路徑的長度不相等,則會產(chǎn)生接地反彈,這也會產(chǎn)生EMI。
做電磁兼容發(fā)射試驗(yàn)EMC輻射發(fā)射試驗(yàn)最好選擇專業(yè)的國家認(rèn)證認(rèn)可CNAS機(jī)構(gòu)進(jìn)行測試,首先保證測試用的儀器測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,專業(yè)的技術(shù)人員,對標(biāo)準(zhǔn)的理解,按照標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)進(jìn)行固定安裝、擺放位置等也會對檢測結(jié)果有一定影響。
有很多廠家為何去別的實(shí)驗(yàn)室,測試限值是沒問題的,但是去專業(yè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)測試是沒有通過的,有的是跟測試用的儀器精準(zhǔn)度、場地的要求等息息相關(guān)。