电磁兼容性(emc)讲课基本内容(第二讲).ppt

电磁兼容( EMC )技术讲座主讲质量技术中心杨邦荣 ba SYSTEMS SYSTEMS 电磁兼容性( EMC )讲课基本内容第二讲 EMC 设计、工艺技术基本要点和问题处理流程 2 电磁兼容性( EMC )讲课基本内容 、工艺技术基本要点 1. 系统/设备方案设计 1) 确认需要满足的电磁兼容技术标准; 2) 采用通过安规和 EMC 认证的模块电源; 3) 选定箱体结构形式: 19”标准机柜 U型单元、铝压铸机箱、铝型材机箱,尽可能不采用板金装配结构机箱; 4) 电路中尽量避免使用高速脉冲信号,对干扰源电路,高敏感电路采用特殊的隔离措施,如局部屏蔽,滤波等;必要时,可以使用隔离变压器,光耦合器件、电容耦合和继电器隔离措施,把可能引入或引出的共模干扰或危险电压隔离在敏感电路或安全电路之外。 5) 尽量使用大规模集成电路和贴装元器件,减少插孔元器件,以便提高抗扰能力和减小干扰发射; 6) 对射频端口、电源端口采取有效的防护措施,如串联正温度系数热敏电阻, 并联放电管(避雷器)、压敏电阻等; 屏蔽、滤波、接地三大要素 3 电磁兼容性( EMC )讲课基本内容 、工艺技术基本要点 1. 系统/设备方案设计 7) 内部电路的接地方式,不同性质的电路用不同的地线,处理好信号传输地、电源地、机箱地和保护地之间的关系。信号传输地,如射频电缆的外导体(屏蔽层)、同轴连接器的外导体(护套)、 PCB 设置的工作地等;电源地,如 AC220V 的N极(零线或中线)、-48V 的正极、+24V 的负极;机箱地就是金属外壳,保护地就是真正的大地,它是通过机箱或机柜上设置的接地端子与实验室或机房里的接地铜条(排)可靠的导电连接。对于交流供电设备,电源线的地线 E极(黄绿双色线)要与保护地可靠连接;三极放电管(避雷器)的地端子要与保护地可靠连接。保护接地端子与机箱金属外壳的接地电阻≤ Ω。传输地、电源地、保护地是通过金属箱体(或机柜汇流条)汇接在一起,最终汇接到实验室或机房的接地铜条(排)上。接地线应采用多股铜线或网状编织铜线。 8) 将高频、低频,数字、模拟,输入、输出,强信号、弱信号,电源等分开走向和布放。各类信号不要安排在同一接口,合理安排间隔距离。按信号传输流程按前后顺序布放,不要来回交叉,防止高、低频信号,强、弱信号,电源线之间的相互串扰。 4 电磁兼容性( EMC )讲课基本内容 、工艺技术基本要点 2. 结构设计和安装 1) 首先确定屏蔽箱体的材料,如果没有低频( 1KHz 以下)磁场的屏蔽要求,可选用钢、铝、铜;如果有,应采用高导磁率的材料,如坡莫合金; 2) 机箱上需要低阻抗搭接的部位(如屏蔽体的接缝,静电放电电路的路径,滤波器的接地,系统公共地线等),对于永久性连接,最好是焊接,对于长缝隙要连续焊接;对于非永久性搭接,应采用电磁密封衬垫,并保证表面的导电性能,如机箱盖; 3) 对于恶劣环境(如潮湿、盐雾、尘埃等)应采用环境密封措施(按 GB4208 《外壳防护等级》即 IP代码,如 IP65 、 IP68 等级); 4) 电源滤波器安装时接地良好,外壳应直接搭接在金属机箱上。电源进线尽量短,采用双芯屏蔽电缆,屏蔽层要可靠接地,避免输入输出端空中耦合(把滤波器旁路了)。 5) 机箱上的缝隙或孔尽量远离辐射源(如电缆、连接器、线路板等)或敏感电路,不能有任何金属物体直接穿过机箱; 6) 如果避免不了通风口、显示窗口,则应采用电磁密封衬垫; 7)机箱内模块布局合理,按信号的传输流程依次排列,上一个模块的输出端口紧靠下一个模块的输入端口,尽可能缩短之间的连接电缆; 8) 箱体上必须有可靠的接地装置,并有正确的标识,接地电阻≤ Ω。5 电磁兼容性( EMC )讲课基本内容 、工艺技术基本要点 3. 电路与 PCB 设计 1) 综合考虑 EMC 要求和成本,尽量采用多层线路板,设置一层地线面,将不同性质的电路分别布置在线路板的不同区域,使干扰电路与敏感电路远离; 2) 不同区域、不同性质的电路用不同的地线和电源,如 DC 26V 、5V 、9V 、12V ,进入工作电路之前应加去耦电路或分配电路; 3) 对于多层板,要使高速信号,高敏感信号与地线层相邻布置,对于多层板,不同区域的地线面边缘要满足 20H 法则(即地线面的边沿要比电源层或信号线层的边沿外延出 20 H,H是地线面与信号线层之间的高度)。 4) 充分考虑器件在线路板上的位置和方向,引出线尽可能短,不要来回兜圈。 5) 对于多层板专门设置的地线面、电源面,要保证它们的完整性。需避免