電磁兼容設(shè)計的精髓

千萬不要誤以為本人已淪為標題黨，靠著“精髓”二字賺取眼球。乃是真的發(fā)現(xiàn)諸多資深工程師，亦常常走著基礎(chǔ)而又錯誤的設(shè)計之路。這就是電磁兼容設(shè)計的高頻思維。

電磁兼容的問題常發(fā)生于高頻狀態(tài)下，個別問題(電壓跌落與瞬時中斷等)除外。高頻思維，總而言之，就是器件的特性、電路的特性，在高頻情況下和常規(guī)中低頻狀態(tài)下是不一樣的，如果仍然按照普通的控制思維來判斷分析，則會走入設(shè)計的誤區(qū)。比如：

電容，在中低頻或直流情況下，就是一個儲能組件，只表現(xiàn)為一個電容的特性，但在高頻情況下，它就不僅僅是個電容了，它有一個理想電容的特性，有漏電流(在高頻等效電路上表現(xiàn)為R)，有引線電感，還在導(dǎo)致電壓脈沖波動情況下發(fā)熱的ESR(等效串聯(lián)電阻)，(如圖)。從這個圖上分析，能幫我們設(shè)計師得出很多有益的設(shè)計思路。第一，按照常規(guī)思路，1/2πfc是電容的容抗，應(yīng)該是頻率越高，容抗越小，濾波效果越好，即越高頻的雜波越容易被泄放掉，但事實并非如此，因為引線電感的存在，一支電容僅僅在其1/2πfc=2πf L等式成立的時候，才是整體阻抗最小的時候，濾波效果才最好，頻率高了低了都會濾波效果下降，由此就可以分析出結(jié)論，為什么在IC的VCC端都會加兩支電容，一支電解的，一支瓷片的，并且容值一般相差100倍以上多一點。就是兩支不同的電容的諧振頻率點岔開了一段距離，既利于對稍高頻的濾波，也利于對較低頻的濾波。

其次是線纜或PCB布線的高頻等效特性(如圖)，無論高低頻，走線電阻都是客觀存在，但對于走線電感，則只在較高頻時候才可以顯現(xiàn)得出來。另外就是還有一個分布電容的存在，但是，在導(dǎo)線附近沒有導(dǎo)體的時候，這個分布電容有也是白搭，就像沒有男人，女人也不能生孩子一樣，這是一個需要兩個導(dǎo)體才可以發(fā)揮的作用。

電感和電阻的特性比較簡單，易于理解，就不贅述了。