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        關于PCB電磁干擾問題的解決辦法

        作者: 時間:2017-10-21 來源:網絡 收藏

          有人說過,世界上只有兩種電子工程師:經歷過電磁干擾的和沒有經歷過電磁干擾的。伴隨著走線速遞的增加,設計是我們電子工程師不得不考慮的問題。面對一個設計,當進行一個產品和設計的EMC分析時,有以下5個重要屬性需考慮:

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201710/366949.htm

          (1)關鍵器件尺寸:產生輻射的發射器件的物理尺寸。射頻(RF)電流將會產生電磁場,該電磁場會通過機殼泄漏而脫離機殼。上的走線長度作為傳輸路徑對射頻電流具有直接的影響。

          (2)阻抗匹配:源和接收器的阻抗,以及兩者之間的傳輸阻抗。

          (3)干擾信號的時間特性:這個問題是連續(周期信號)事件,還是僅僅存在于特定操作周期(例如,單次的可能是某次按鍵操作或者上電干擾,周期性的磁盤驅動操作或網絡突發傳輸)。

          (4)干擾信號的強度:源能量級別有多強,并且它產生有害干擾的潛力有多大。

          (5)干擾信號的頻率特性:使用頻譜儀進行波形觀察,觀察到的問題在頻譜的哪個位置,便于找到問題的所在。

          另外,一些低頻電路的設計習慣需要注意。例如我慣用的單點接地對于低頻應用是非常適合的,但是后來發現不適合于射頻信號場合,因為射頻信號場合存在更多的EMI問題。相信有些工程師將單點接地應用到所有產品設計中,而沒有認識到使用這種接地方法可能會產生更多或更復雜的問題。

          我們還應該注意電路組件內的電流流向。有電路知識我們知道,電流從電壓高的地方流向低的地方,并且電流總是通過一條或更多條路徑在一個閉環電路中流動,因此一個最小回路和一個很重要的定律。針對那些測量到干擾電流的方向,通過修改走線,使其不影響負載或敏感電路。那些要求從電源到負載的高阻抗路徑的應用,必須考慮返回電流可以流過的所有可能的路徑。

          還有一個PCB走線的問題。導線或走線的阻抗包含電阻R和感抗,在高頻時阻抗,沒有容抗存在。當走線頻率高于100kHz以上時,導線或走線變成了電感。在音頻以上工作的導線或走線可能成為射頻天線。在EMC的規范中,不容許導線或走線在某一特定頻率的λ/20以下工作(天線的設計長度等于某一特定頻率的λ/4或λ/2),當不小心那么設計時,走線變成了一根高效能的天線,這讓后期的調試變得更加棘手。

          最后說說PCB的布局問題。第一,要考慮PCB的尺寸大小。PCB的尺寸過大時,隨著走線的增長使系統抗干擾能力下降,成本增加,而尺寸過小容易引起散熱和互擾的問題。第二,再確定特殊元件(如時鐘元件)的位置(時鐘走線最好周圍不鋪地和不走在關鍵信號線的上下,避免干擾)。第三,依據電路功能,對PCB整體進行布局。在元器件布局上,相關的元器件盡量靠近,這樣可以獲得較好的抗干擾效果。



        關鍵詞: PCB 電磁兼容

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