浅析电子设备结构中的emc设计

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1、浅析电子设备结构中的EMC设计：EMC（ElectromagneTIcpatibility）即电磁兼容。它是研究电磁干扰的一门技术。电磁干扰是我们周边电磁能量使电子设备的运行产生不应有的响应。EMC的技术目的在于使电气装置或系统在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。电子设备结构中的EMC设计综合考虑了屏蔽材料、屏蔽方式、缝隙和孔的处理等诸多因素，很好地解决了电子设备工作时常受到各种电磁干扰问题。例如，电子设备自身干扰和来自其它设备的干扰，同时也对其它设备产生的干扰。为此，要保证电

2、子设备在各种复杂的电磁环境中正常工作，就必须在结构设计阶段就要认真考虑电磁兼容性设计。　　关键词：EMC　　　　1电磁兼容（EMC）设计　　电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰。针对电子设备结构中常见的传导干扰和辐射干扰，电磁兼容（EMC）设计主要采用了屏蔽、滤波、接地等措施。　　1.1屏蔽　　电磁屏蔽是利用金属板、X、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播，包括：静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽。　　

3、对于电场波、平面波或频率较高的磁场波，一般金属都可以满足要求，对于低频磁场波，要使用导磁率较高的材料。由于磁场波的波阻抗很低，因此反射损耗很小，而主要靠吸收损耗达到屏蔽的目的。因此要选择导磁率较高的屏蔽材料。另外，在做结构设计时，要使屏蔽层尽量远离辐射源（以增加反射损耗），尽量避免孔洞、缝隙等靠近辐射源。　　1.2滤波　　电子设备设置滤波电路，可控制干扰环境，使电路中的干扰信号不能通过电源线、信号线、控制线等进入电子设备对其设备电路造成干扰。　　在直流电源回路中，负载的变化会引起电源噪声。例如在数字电路中，

4、当电路从一个状态转换为另一种状态时，就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流，形成瞬变的噪声电压。配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声。　　1.3接地　　正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。将模拟电路、数字电路、机壳分开，各自独立接地，避免相互间的干扰，最后三地合一接入大地，这种方式较好地抑制了电磁噪声，减少了数字信号和模拟信号之间的干扰。　　例如，在印制板电路的地线设计中应注意：一是正确选择单点接地与多点接地。在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路

5、形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。当工作频率在1～10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。二是将数字电路与模拟电路分开。电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。三是尽量加粗接地线，若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能

6、变坏。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm。四是将接地线构成闭环路设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭环路可以明显地提高抗噪声能力。其原因在于：印制电路板上有很多集成电路组件，尤其遇有耗电多的组件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。　　2电子设备（EMC）结构设计　　电子设备（EMC）结构设计，是为了抑制电磁能从电子设备机箱

7、中的电源线、信号线、控制线等的穿入及穿出以及散热用的通风孔、调节用的调节孔、显示窗等处泄漏，造成对电子设备的干扰和辐射。为此，电子设备（EMC）结构设计可采用：缝隙的屏蔽；通风孔的屏蔽；表头孔的屏蔽；开关、指示灯的屏蔽；显示屏的屏蔽。　　2.1缝隙的屏蔽　　一是增加缝隙深度，也就是增加箱体与盖板的配合宽度。二是在结合处加入导电衬垫或者提高结合面的加工精度，即减少缝隙长度。三是接合面上涂上导电涂料。四是缩短螺钉间距：接合面不加导电衬垫时，应在结构可能的条件下尽量增加连接螺钉数量，减小螺钉间距，使缝隙长度相应减

8、小。　　2.2通风孔的屏蔽　　一是窗口上覆盖金属丝X；二是用穿孔金属板作通风孔；三是采用截止波导式通风窗。例如，金属丝X和穿孔金属板在较高频下屏蔽效能都要下降，特别是当孔眼尺寸与电磁波波长可比拟时，则孔眼将引起严重的泄漏。在较高频以上，欲有高的屏蔽性能，且通风良好，可采用截止波导式通风孔板（如蜂窝状通风孔板），它与金属丝X和穿孔金属板相比有如下优点：工作的频段宽，即便到微波频段仍有较高的屏蔽性能；对空气的阻力小，