EMC這個(gè)問(wèn)題,只要是電源設計工程師,就需要仔細斟酌的一個(gè)電源組成部分,EMC目的在于使電氣裝置或系統在共同的電磁環(huán)境條件下,既不受電磁環(huán)境的影響,也不會(huì )給環(huán)境以干擾。
下面我們就來(lái)說(shuō)一下關(guān)于EMC設計中需要關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。我們應該都知道,在新產(chǎn)品研發(fā)階段就進(jìn)行EMC設計,比等到產(chǎn)品EMC測試不合格才進(jìn)行改進(jìn),費用可以大大節省,效率可以大大提高;反之,效率就會(huì )大大降低,費用就會(huì )大大增加。經(jīng)驗告訴我們,在功能設計的同時(shí)進(jìn)行EMC設計,到樣板、樣機完成則通過(guò)EMC測試,是最省時(shí)間和最有經(jīng)濟效益的。相反,產(chǎn)品研發(fā)階段不考慮EMC,投產(chǎn)以后發(fā)現EMC不合格才進(jìn)行改進(jìn),非但技術(shù)上帶來(lái)很大難度、而且返工必然帶來(lái)費用和時(shí)間的大大浪費,甚至由于涉及到結構設計、PCB設計的缺陷,無(wú)法實(shí)施改進(jìn)措施,導致產(chǎn)品不能上市。因此EMC問(wèn)題越早考慮、越早解決,費用越小、效果越好。
想解決EMI輻射問(wèn)題,其實(shí)很簡(jiǎn)單。其實(shí),減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要任務(wù)之一,就是想方設法減小高頻電流環(huán)路面積S。高頻信號電流流經(jīng)電感最小路徑。當頻率較高時(shí),一般走線(xiàn)電抗大于電阻,連線(xiàn)對高頻信號就是電感,串聯(lián)電感引起輻射。電磁輻射大多是EUT被測設備上的高頻電流環(huán)路產(chǎn)生的,最?lèi)毫拥那闆r就是開(kāi)路之天線(xiàn)形式。對應處理方法就是減少、減短連線(xiàn),減小高頻電流回路面積,盡量消除任何非正常工作需要的天線(xiàn),如不連續的布線(xiàn)或有天線(xiàn)效應之元器件過(guò)長(cháng)的插腳。同時(shí),我們知道環(huán)路電流頻率f越高,引起的EMI輻射越嚴重,電磁輻射場(chǎng)強隨電流頻率f的平方成正比增大。減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要途徑之二,就是想方設法減小騷擾源高頻電流頻率f,即減小騷擾電磁波的頻率f。
其實(shí),產(chǎn)生EMC問(wèn)題主要通過(guò)兩個(gè)途徑:一個(gè)是空間電磁波干擾的形式;另一個(gè)是通過(guò)傳導的形式,換句話(huà)說(shuō),產(chǎn)生EMC問(wèn)題的三個(gè)要素是:電磁干擾源、耦合途徑、敏感設備。輻射干擾主要通過(guò)殼體和連接線(xiàn)以電磁波形式污染空間電磁環(huán)境;傳導干擾是通過(guò)電源線(xiàn)騷擾公共電網(wǎng)或通過(guò)其他端子(如:射頻端子,輸入端子)影響相連接的設備。
下面我們來(lái)了解下一些輻射、干擾問(wèn)題的實(shí)例,如:IT或AV設備可能的騷擾源。FM接收機、TV接收機本機振蕩,基波及諧波由高頻頭、本機振蕩電路產(chǎn)生;開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)脈沖及高次諧波,同步信號方波及高頻諧波,行掃描顯像電路產(chǎn)生的行、場(chǎng)信號及高頻諧波;數字電路工作需要的各種時(shí)鐘信號及高頻諧波、以及它們的組合,各種時(shí)鐘如CPU芯片工作時(shí)鐘、MPEG解碼器工作時(shí)鐘、視頻同步時(shí)鐘(27MHz,16.9344MHz,40.5MHz)等;數字信號方波及高頻諧波,晶振產(chǎn)生的高次諧波,非線(xiàn)性電路現象(非線(xiàn)性失真、互調、飽和失真、截止失真)等引起的無(wú)用信號、雜散信號;非正弦波波形,波形毛剌、過(guò)沖、振鈴,電路設計存在的寄生頻率點(diǎn)。對于敏感受體通過(guò)耦合途徑接受的外部騷擾包括浪涌、快速脈沖群、靜電、電壓跌落、電壓變化和各種電磁場(chǎng)。
由以上我們可以了解到,清晰的知道EMC規律性和可能產(chǎn)生的因素,就會(huì )使得EMC問(wèn)題變的有規可循,堅持EMC的規律使得解決EMC問(wèn)題省時(shí)省力,事半功倍。