世复检测

EMC/电磁兼容整改与优化


电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)就是我们常说的电磁兼容技术。它包含了EMI和EMS两个部分的要求,即在电气装置或系统共同的电磁环境条件下,既不受电磁环境的影响,也不会给环境以干扰。

因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。

各种运行的电子设备之间的干扰主要以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响,在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害甚至造成更大事故。



EMC整改六步法如下:

第一步定位辐射源;

EMC容整改第二步滤波;

EMC整改第三步吸波;

EMC整改第四步接地;

EMC整改第五步屏蔽;

EMC整改第六步能量分散法。


具体思路如下所示:

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第一步:

查找确认辐射源的方法有排除法、频谱分析仪频点搜索法、元件固有频率分析法。而排除法包含有拔线法、分区工作排除法、低电压小电流的人体触摸法,区域屏蔽排除法。元件固有频率分析法是指对一些元件的固定频率及其倍频频率分析归类法,如晶振和DDR等元件的工作频率都是固定的。


第二步:

滤波一般分为电容滤波、RC滤波和LC滤波等;


第三步:

吸收电磁波方法有电路串联磁珠法、绕穿磁环法和贴吸波材料法。使用吸收电磁波方法时要特别注意:辐射超标电磁波频率必须在所使用的吸波材料所吸收电磁波频率范围之内,否则造成吸波法会失效。


第四步:

接地法一般分为单点接地法和多点接地法。


第五步:

屏蔽法一般有加屏蔽罩屏蔽法、外壳屏蔽法和PCB 走线布局屏蔽法。



第六步:

能量分散法是指一些被测物的控制软件可利用展频和跳频等技术对能量集中的频段进行展宽频率带宽和跳变频率实现分散频段能量,从而使附加在单点频率上的能量降低,也就是起到了单点频率辐射的电磁波强度降低的功效。故此法对尖峰毛刺形波形的频率辐射超标会起到显著效果,对包络形波形频率辐射超标起不到明显作用。


这个EMC整改六步法比较适用于常见电子设备的整改。但上面的6种方法,它们虽有助于提高EMC辐射整改效率,节省周期,快速通过EMC测试,但其并不是根本性解决EMC问题的方案,EMC的问题最理想还是在设计阶段就进行考虑,而不是事后用一些“围追堵截”的方案来应急。



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EMC整改综述

首先,要根据实际情况对产品进行诊断,分析其干扰源所在及其相互干扰的途径和方式。再根据分析结果,有针对性的进行整改。

一般来说主要的EMC整改方法有如下几种

EMC整改方法一:干扰源的抑制

减弱干扰源在找到干扰源的基础上,可对干扰源进行允许范围内的减弱,减弱源的方法一般有如下方法:

a、在IC的Vcc和GND之间加去耦电容,该电容的容量在0.01μF到0.1μF之间,安装时注意电容器的引线,使它越短越好。

b、在保证灵敏度和信噪比的情况下加衰减器。如VCD、DVD视盘机中的晶振,它对电磁兼容性影响较为严重,减少其幅度就是可行的方法之一,但其不是唯一的解决方法。

c、还有一个间接的方法就是使信号线远离干扰源。


EMC整改方法二:线缆端的优化


电线电缆的分类整理在电子设备中,线间耦合是一种重要的途径,也是造成干扰的重要原因,因为频率的因素,可大体分为高频耦合与低频耦合。因耦合方式不同,其整改方法也是不同的,下边分别讨论:

(1)低频耦合是指导线长度等于或小于1/16波长的情况,低频耦合又可分为电场和磁场耦合。

电场耦合的物理模型是电容耦合,因此整改的主要目的是减小分布耦合电容或减小耦合量,可采用如下的方法:

a、增大电路间距是减小分布电容的最有效的方法。

b、追加高导电性屏蔽罩,并使屏蔽罩单点接地能有效的抑制低频电场干扰。

c、追加滤波器可减小两电路间的耦合量。

d、降低输入阻抗,例如CMOS电路的输入阻抗很高,对电场干扰极其敏感,可在允许范围内在输入端并接一个电容或阻值较低的电阻。

(2)磁场耦合的物理模型是电感耦合,其耦合主要是通过线间的分布互感来耦合的,因此整改的主要方法是破坏或减小其耦合量,大体可采用如下的方法:

a 追加滤波器,在追加滤波器时要注意滤波器的输入输出阻抗及其频率响应。

b 减小敏感回路与源回路的环路面积,即尽量使信号线或载流线与其回线靠近或扭绞在一体。

c 增大两电路间距,以便减小线间互感来减低耦合量。

d 若有可能,尽量使敏感回路与源回路平面正交或接近正交来降低两电路的耦合量。

e 用高导磁材料来包扎敏感线,可有效的解决磁场干扰问题,值得注意的是要构成闭和磁路,努力减小磁路的磁阻将会更加有效。

(2)高频耦合是指长于1/4波长的走线由于电路中出现电压和电流的驻波,会使耦合量增强,可采用如下的方法加以解决:

a、尽量缩短接地线,与外壳接地尽量采用面接触的方式。

b、重新整理滤波



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