emc设计和案例分析

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1、技术讲座系列EMC设计和案例分析——Skyworth系列技术交流之二9/15/20211Skyworth技术交流讲座EMC设计和案例分析本期交流内容：1.电磁兼容性的基本原理2.电磁兼容性的应对策略3.电磁兼容案例分析9/15/20212Skyworth技术交流讲座1.电磁兼容性的基本原理9/15/20213Skyworth技术交流讲座1.电磁兼容性的基本原理一般周期的数字信号时域波形：周期信号相对应的频域谱结构：Tips：信号占用的带宽远远大于信号实际周期！9/15/20214Skyworth技术交流讲座1.电磁兼容性的基本原理电感电容在频率升高时的变化

2、：

3、Zc

4、Frequency

5、Zr

6、Frequency电容：

7、Zc

8、＝1/(2×PI×f×C)电感：

9、Zr

10、＝2×PI×f×L容性降低容性失效感性降低感性失效SFRCLESR9/15/20215Skyworth技术交流讲座1.电磁兼容性的基本原理电磁兼容（EMC）的三要素：干扰源：全局时钟信号，高速芯片输出，系统总线，大电流、高电压的高频信号。耦合机制：空气，电路板介质，布线环路，线间电容耦合，直接连接。敏感系统：高阻输入线，模拟小信号，锁相环电路，高频、中频信号放大。9/15/20216Skyworth技术交流讲座1.电磁兼容性的基本原理常见的几种干扰源

11、：全局时钟信号，会产生稳定的离散频谱，使得某些频点能量集中，干扰很强。高速信号输出，产生不稳定频谱，特别是陡峭的沿跳信号，产生宽频的干扰。大电流高频脉冲信号，产生强烈的磁场干扰。高电压高频脉冲信号，产生强烈的电场干扰。Tips：找出干扰源，是解决EMC问题的关键，只有减弱或者扼杀源头才是最有效的。9/15/20217Skyworth技术交流讲座1.电磁兼容性的基本原理常见的几种耦合机制：传导型通过连线直接耦合，如电源线、公共返回路径等等。电场型通过分布电容耦合，如长的平行布线，属于近场耦合。9/15/20218Skyworth技术交流讲座1.电磁兼容性的基

12、本原理常见的几种耦合机制：磁场型通过环路电感耦合，属于近场互感耦合。辐射型通过天线效应耦合，属于远场耦合。Tips：只有通过分析清楚可能的耦合模型，破坏耦合路径，才能减轻耦合干扰的能量。9/15/20219Skyworth技术交流讲座1.电磁兼容性的基本原理常见的一些需要保护的敏感系统高阻输入信号、静态电平的信号。这些信号容易感应外界强烈电磁干扰，造成误输入。模拟小信号，如高频头的高放、中放电路等，芯片的PLL电路，对电源纹波，空中辐射要求很高。Tips：设计中有意识的对敏感信号做保护，适当的加入屏蔽、滤波、隔离等手段，提高敏感系统的抗干扰能力。9/15/

13、202110Skyworth技术交流讲座1.电磁兼容性的基本原理电磁兼容问题解决的层次：最有效、最主动的策略找出干扰源隔断耦合路径屏蔽敏感系统积极的应对策略不得已而为之的补救方法9/15/202111Skyworth技术交流讲座2.电磁兼容性的应对策略9/15/202112Skyworth技术交流讲座2.电磁兼容性的应对策略传统EMC对策查找EMI问题的方法：频谱仪＋近场探头采取的手段：屏蔽＋滤波传统对策遇到新问题：需要考虑设备内部【板间，板内信号间】EMI问题，不能使用屏蔽/滤波手段；屏蔽和滤波会增加重量、成本；信号频率与干扰频率一致，不能采用滤波；频率

14、提高，布线、屏蔽体、机箱等成为天线；高频信号耦合到电缆，由电缆发射；探测火苗把“火苗”捂在设备内部9/15/202113Skyworth技术交流讲座2.电磁兼容性的应对策略设计最后阶段解决EMC问题的唯一办法是：屏蔽和滤波这种对策的结果是：有利于通过EMC，但是会恶化内部干扰，影响设备稳定性，增加抗干扰的要求。屏蔽策略的隐患：机箱及屏蔽材料的变形及损坏，产生电磁泄漏。思考？用屏蔽能解决所有的EMC问题？9/15/202114Skyworth技术交流讲座2.电磁兼容性的应对策略EMC对策新理念：Tips：对EMI产生和抑制机理有的充分认识是关键。为什么我们总

15、是停留在这个层次？电子工程师设计水平的体现EDA工程师设计经验的体现系统工程师全部把握的体现思考？9/15/202115Skyworth技术交流讲座2.电磁兼容性的应对策略EMC的及早考虑：EMI/EMC是项系统工程早考虑，成本低，手段多，效率高；需要产品所有组件协同配合，包括结构设计。专家的经验——PCB设计的很多规则设计能全部按照设计规则执行吗？所有的理论在所有场合都正确吗？仿真技术PCB板设计的仿真：Hyperlynx。电子电路仿真：Pspice、Serenade。精度与速度使用测量技术，使用一般仪器进行对比测试。引入电磁场扫描技术，进行EMC预兼容

16、测试。尽信书不如无书！把问题扼杀在萌芽阶段实际问题实际解决9/15