电子设备电磁兼容设计探究

《电子设备电磁兼容设计探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电子设备电磁兼容设计探究　　摘要：本文介绍了电磁兼容基本概念及电子设备的电磁兼容的设计要求,讨论了接地、滤波、屏蔽技术等电磁兼容的设计方法。关键词:电子设备;电磁兼容;接地;滤波;屏蔽中图分类号：F470.6文献标识码：A前言：目前电子设备的电磁干扰问题变得越来越突出，加强电磁兼容设计对保证电子设备的正常运行具有非常重要的作用。其中，PCB设计、屏蔽设计滤波设计以及接地设计是电子设备电磁兼容设计的重要内容，各设计工作者应致力于探讨更好的方法来提高电子设备电磁兼容设计的效果。1、电子设备电磁干扰因素的分析给电子设备带来电磁干扰的因素总体可分为两类，即外部因

2、素与内部因素两种，两种干扰方式均具有重要的影响。1.1外部因素外部因素所带来的干扰是指排除电子设备及系统以外的因素给电子设备所带来的电磁设备做带来的电磁干扰。其干扰方式主要有以下几种:1）高电压或外部电压因绝缘漏电而对电子设备及其系统所带来的电磁干扰;52）电子设备所处的周围空间的电磁波对电子设备及其系统所带来的干扰;3）电子设备运作的环境早温度不稳定，导致电子设备内部的电子线路参数、元件等发生改变而产生电磁干扰;4）电子设备所处的周围环境下有工业电网的供电设施，其电网电压所产生的电磁干扰;5）在特定空间内，若电子设备周围有功率较大且磁场较强的设备，当产

3、生相互祸合时则容易对电子设备及系统产生的电磁干扰。1.2内部因素内部因素所带来的干扰卞要是电子设备内部各兀件在相互作用下产生的电磁干扰，卞要表现为以下几种形式:1）无线电信号通过电源、导线、地线时因阻抗发生祸合现象或导线间的互感等而造成对电子设备的电磁干扰;2）电子设备或系统的部分兀件由于工作时间过长而发热，而对元件木身或其他元件的稳定性造成的电磁干扰的现象;3）分布于各线路上的电子设备的工作电源的电容及电子设备的绝缘电阻等元件间发生漏电所引发的电磁干扰;4）电子设备在运行的过程中，若有多台电子设备共用一组直流电源或不同的电源通过同一根地线时，公共地线由

4、于汇聚了多条电路的电流，此时若有电压降产生的话则容易发生电磁干扰;55）电子设备内部大功率元件及高电压所产生的磁场与额电压发生藕合，造成对电子设备其他部件的电磁干扰。2电子设备的电磁兼容设计由上述可对电子设备造成电磁干扰因素的分析我们可以总结出，电子设备电磁兼容设计的最终目的是使电子设备可不受内部与外部因素的干扰，确保电子设备可在各特殊的电磁环境中保持正常的运行。另外，还应降低电子设备对其他电子设备间的干扰。如何有效控制住电子设备的干扰因素及电子设备所受的电磁干扰的传播应作为电子设备电磁兼容设计的需重点突破的问题。2.1印制电路板（PCB）的设计印制电路

5、板的设计是电子设备电磁兼容设计中最为基础的一环PCB几乎存在于每一种电子设备当中，PCB除了可固定电子设备上的各种小零件外，其卞要功能是提供电子设备各项零件的相互电气连接.随着电子设备复杂度的增加，PCB上的零件与线路也越来越密集PCB设计的好坏对电路的干扰及抗干扰能力影响很大。因此，要使电子电路获得最仕性能，除了兀器件得选择和电路设计之外，良好的元件布局和导线布设在电磁兼容性也是一个非常重要的因素。2.1.1PCB的布局5要考虑PCB的尺寸。若PCB的尺寸设置过大，印制线过长，则会增加阻抗，抗噪声性能下降，成本也会增加;但若PCB尺寸过小，散热困难，而

6、且容易导致相邻传输线间的串扰。因此，在对尺寸进行设计时，应将PCB的抗噪声能力与抗串扰能力也纳入考虑范围，以保证尺寸设计的合理性必在元件布局时，应将数字电路、模拟电路以及噪声源分别放置，将高频电路与低频电路分开。围绕各功能电路的核心元件进行布局，保证各元件沿同一力一向整齐、紧凑排列，易受干扰的兀器件不能相邻布局，以防信号间的藕合。2.1.2PCB的布线PCB布线总原则为先布时钟、敏感信号线，再布高速信号线，最后布一般的不重要的信号线。电源线、地线及印制导线在印制板上排列要恰当，尽量做到短而直，以减小信号线与回线之间所形成的环路面积。电源线、地线及印制导线

7、对高频信号应保持低阻抗。在频率很高的情况下，电源线、地线或印制板导线都会成为接受与发射干扰的小天线。降低这种干扰的方法除了加滤波电容外，更值得重视的是减小其高频阻抗。2.2电磁兼容中的滤波设计5电磁兼容的滤波设计的卞要目的是将沿导线传播的电磁干扰因素予以抑制的方法。设计过程中，对于高频电路带来的干扰，可将由一个电感器和两个电容器组成的n型滤波器作为滤波措施，并选用阻容与感容的去耦网络将电源与电路进行隔离，以接触电路间的耦合现象，从而防止电路中侵入干扰信号。设计中也可将共模滤波单元与差模滤波单七进行组合设计来达到抑制共模与差模电流的目的。其方法的作用机制是

8、共模滤波单兀与差模滤波单元与双阶LC低通滤波单兀具有等同的效果。自身等效串联电阻