EMC design

emc结构设计

[导读]电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施 期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 李永梅(东南大学成贤学院江苏南京210088)【摘要】EMC设计是电子设备设计中的重要环节。本文依据EMC的基本原理,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,结合机械加工的手段和工艺,对机箱EMC的结构设计方法进行分析和探讨。【关键词】机箱;电磁屏蔽;结构设计1.引言随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电子设备工作时常受到各种电磁干扰,包括自身干扰和来自其它设备的干扰,同时也对其它设备产生干扰[1]。在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。如果忽视了这一问题,到新产品使用时,干扰问题就会暴露出来。因此及早地解决电磁干扰问题是电子设备机箱结构设计时必须考虑的重要环节。 2.理论基础电子设备结构中常见的电磁干扰方式主要有传导干扰和辐射干扰两种,因此电磁兼容(EMC)设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 2.1屏蔽电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗

干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。屏蔽通常有静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种。 2.2滤波电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入电路造成干扰,所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般均要设置滤波电路。 2.3接地接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题,正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。根据不同的电路可用不同的接地方法。通常组合单元电路接地有串联一点接地、并联一点接地和多点接地三种方式。整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要措施之一。由于其功能不同,故电路差别甚大,接地状况也不大相同。一般常用的方法是: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。 3.机箱EMC 的结构设计一电子设备中的机箱,机箱有电源线、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,同时机箱也是由多个零件组合而成,各部分的连接处难免有泄漏。如何抑制电磁能从上述因素中泄漏,就成了电磁兼容性的关键。在这里仅介绍几种结构设计中比较简单可行的方法: 3.1缝隙的屏蔽 缝隙指的是连接后要拆卸的,如机箱上下盖、前后面板和箱体的连接缝,这类连接通常用螺钉来紧固。这类情形增加屏蔽效能的途径有如下:(1)增加缝隙深度,也就是增加箱体及盖板的配合宽度。(2)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。一般比较经济的办法是在接合面安装导电衬垫。这样既可以

电子产品EMC设计

电子产品EMC设计 1、EMC概述 EMC术语、EMC试验项目、EMC测试标准、EMC认证(CE、FCC、3C) 2、辐射发射RE 2.1基本设计方法 辐射发射原理、差模辐射和共模辐射模型、共模辐射场强计算公式、差模辐射场强计算公式、减小共模和差模干扰关键、EMC三要素、RE整改:电缆(信号/电源)是否超标、结构屏蔽是否致超标、单板是否致超标。 2.2信号电缆电缆辐射原理、同轴电缆设计、平衡电缆设计、USB电缆设计、屏蔽电缆转接介质、屏蔽线进出屏蔽体设计。 2.3结构屏蔽设计如何进行缝隙的屏蔽设计、信号线进出屏蔽体设计、屏蔽机箱设计、屏蔽搭接设计案例。 2.4接口滤波接口滤波、滤波器设计、电源接口滤波电路、接口滤波器件参数调整、一般信号接口滤波设计、电源接口滤波设计。 2.5EMI预防性设计单板滤波设计、晶振电源滤波电路、时钟输出匹配滤波设计、总线信号输出匹配滤波设计、主芯片电源滤波设计。 2.6电路板级EMC设计走线减小环路、接口地处理、滤波器前后走线、改善晶振布线、双面单板设计。 2.7其它设计方法 3、传导发射CE 3.1传导干扰源头分析差模干扰的测试原理、共模干扰的测试原理、开关电源产生电磁干扰点、如何定位差模和共模干扰。 3.2传导耦合途径分析差模噪声耦合途径、共模发射由分布参数形成耦合途径、分布电容。 3.3传导发射整改方法对干扰源的抑制、传导差模噪声的抑制方法、传导共模噪声的抑制方法。 4、静电抗扰度ESD 4.1ESD基本知识 静电干扰与危害原理、静电放电敏感分级、常见半导体器件的ESD易损值、电磁脉冲效应。 4.2常见静电整改器件常见静电整改器件、TVS管原理、压敏电阻。 4.3静电问题整改思路静电试验介绍、静电放电的传导方式、静电的强电场效应、静电放电的发射方式。 4.4静电问题整改思路空气放电问题定位空气放电的定位、结构处理、关键电路处理、PCB布线处理、软件处理、键盘空气放电ESD问题定位。 4.5接触放电问题定位器件设计注意、器件PCB布局设计注意、敏感电路局部屏蔽处理。 5、电快速瞬变脉冲群 5.1EFT干扰现象介绍 电快速瞬变脉冲群的起因、容易出现问题场合、干扰的特点。 5.2EFT干扰机理分析

电磁兼容EMC设计指南

EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案,规范EMC设计流程; 打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高,解决问题周期长;为解决产品EMC问题,不断进行测试验证, 反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面;解决EMC问题往往靠设计人员过去的 工作经验。 ?EMC设计流程不规范,EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段(总 体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等)。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化,没有一个 系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃; ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术; ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案; ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案; ?完整的电磁兼容布线设计规则; ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案; ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案; ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;

4、EMC设计平台介绍 利用计算机技术,整合人工智能、数据库、互联网等开发手段,对于现有的电磁兼容技术资源(包括各种设计规则,解决方案等)以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用,实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发;未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持(包括产品开发电磁兼容风险评估功能,自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等)为主要目标和发展方向。 电磁兼容设计平台:主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成;系统依据用户设计要求和EMC设计要素,智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案,然后用户依据产品信息保存方案(方案为标准技术设计模板,内容依据设计内容自动生成格式化的文件)。 使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作,用户输入产品产品设计的相关要素,软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。 不管企业之前是否有电磁兼容设计经验?是否有电磁兼容设计规范?是否有电磁兼容标准化设计流程?是否有电磁兼容技术专家?企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题: 1、快速提升企业产品电磁兼容性能:系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作,迅速提升企业产品的电磁兼容性能; 2、能够解决企业多型号产品同时开发,技术专家资源不够使用的情况:智能化的软件可以同时多款多个型号产品,不用设计阶段并行进行开发;能够在很短的时间内给出相应的设计方案,结合产品设计要求指导设计人员进行设计,不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误; 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平:由于有规范化、标准化的方案输出,设计人员在进行新产品开发的时候,能够参考、学习标准化的技术方案;提升自身EMC设计知识水平,减少后期类似设计问题; EDP软件在手,EMC设计得心应手!

结构方面的EMC设计

讲师:李文博2016.06.20

1. 简单介绍EMC的概念 2. EMC设计内容 3. EMC问题的来源 4. EMC测试项目 5. EMC方法:屏蔽 6. EMC方法:接地 7. 常用EMC物料(结构)

电磁兼容(Electromagnetic Compatibility , EMC)主要包含两方面的内容:电磁干扰(Electromagnetic interference , EMI) 电磁敏感度(Electromagnetic susceptibility , EMS) 电磁兼容设计基本目的: A 产品内部的电路互相不产生干扰,达到预期的功能。 B 产品产生的电磁干扰强度低于特定的极限值。 C 产品对外界的电磁干扰有一定的抵抗能力。

电磁兼容设计可分为: 信号设计、线路设计、屏蔽、接地与搭接、滤波、合理布局其中与结构关系较大的有: 屏蔽、接地与搭接、合理布局 注意:并不代表其他措施与结构设计完全无关,结构设计亦需配合完成其他措施比如滤波。

所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化,有时变化速率还相当快,这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量,而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。 EMI 有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导。 信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去;而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射,从而产生干扰。

辐射发射测试 电源线传导发射测试 控制与信号线传导发射测试 低频传导发射测试 瞬态传导发射测试辐射抗扰度测试大电流注入测试发射器射频抗扰度测试低频磁场抗扰度测试电源线瞬态传导抗扰度测试 信号线瞬态传导抗扰度测试 静电放电测试 电磁发射(EMI )的检验项目有 电磁抗扰度(EMS )的检验项目有:

EMC结构电磁兼容设计规范

结构件电磁兼容设计规范

目 次 117.3.2 示例 (11) 7.3.1 编码描述规定 (10) 7.3 屏蔽材料的编码描述 (10) 7.2.3 示例 (10) 7.2.2 标注说明 (10) 7.2.1 绘图和标注规定 (10) 7.2 屏蔽材料的绘图和标注 (9) 7.1 屏蔽材料命名规则 (9) 7. 屏蔽材料 (8) 6.5.2 滤波器的安装 (8) 6.5.1 线缆的屏蔽措施 (8) 6.5 线缆的屏蔽 (7) 6.4.3 其他孔洞的屏蔽 (6) 6.4.2 通风孔的屏蔽 (6) 6.4.1 孔洞屏蔽效能影响因素 (6) 6.4 孔洞的屏蔽 (5) 6.3 缝隙的屏蔽 (4) 6.2 屏蔽方案的选择 (4) 6.1 屏蔽设计的基本原则 (4) 6. 结构件屏蔽设计指引 (3) 5.4 成本控制 (3) 5.3 屏蔽效能等级的确定 (2) 5.2 屏蔽效能测试标准 (2) 5.1 屏蔽效能等级的划分 (2) 5. 结构件屏蔽效能等级 (2) 4. 结构件电磁兼容设计程序要求 (1) 3. 术语 (1) 2. 引用标准 (1) 1. 范围.................................................................

129. 标识 (12) 8.3 地线的屏蔽 (12) 8.2 防静电设计 (11) 8.1 接地线 (11) 8. 接地 (11) 7.4 屏蔽材料选用原则...................................................

结构件电磁兼容设计规范 1. 范围 本规范规定了结构件电磁兼容设计(主要是屏蔽和接地)的设计指标、设计原则和具体设计方法。 本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计,目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容,指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。 2. 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GJB 1046 《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》 GJB 1210 《接地、搭接和屏蔽设计的实施》 GJB/z 25 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》 MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》 IEC 61587-3 (草案)《第三部分:IEC 60917-...和IEC 60297-...系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》 《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》 3. 术语 本规范中的专业术语符合IEC50-161《电磁兼容性术语》的规定。

EMC 设计技术

EMC 设计技术 随着电力电子技术的发展,开关电源模块以其相对体积小、效率高、工作可靠等优点而逐渐取代传统整流电源但是,由于开关电源工作频率高,内部会产生很高的电流、电压变化率(即高dv/dt和di/df),导致开关电源模块产生较强的电磁干扰,并通过传导、辐射和串扰等耦合途径影响自身电路及其它电子系统的正常工作,当然其本身也会受到其它电子设备电磁干扰的影响,电磁干扰将造成传输信号畸变,影响电子设备的止常工作对于雷电、静电放电等高能量的 电磁下扰,严重时会损坏电子设备而对于某些电子设备,电磁辐射会引起重要 信息的泄漏,严重时会威胁国家信息安全这就是我们所讨论的电磁兼容性问题另外,国家开始对部分电子产品强制实行3C认证,因此,一个电子设备能否 满足电磁兼容标准,将关系到这一产品能否在市场上销售,所以,进行开关电源的电磁兼容性研究显得非常重要 日常生活中常用的频率范围,包括交流电源频率、音频、长、中、短波收音机占有的频段、调频及电视广播、蜂窝电话常用的900MHz 及1.8GHz。但实际的频谱远比这拥挤得多,9KHz 以上的频段几乎都被用于特定的场合。随着微波技术广泛应用于日常生活,该图中所示的频率也很快将扩展至10GHz(甚至 100GHz)。 交流电源整流器件在基频至相当高的谐波频率范围内均可发射开关噪声,具体情况取决于这些器件的功率。5 千伏安左右的电源(线性或开关模式)由于其50 或60Hz 桥式整流所产生的开关噪声,通常在数MHz 频率以下不能满足传导发射的限制要求。可控硅直流电机驱动装置及交流移相控制系统所产生的噪声也大致如此。这些噪声极易干扰中长波和部分短波广播。 开关电源的工作基频一般在2kHz 至500kHz 之间。开关电源在其工作频率1000 倍的频率处仍具有很强的发射是常见的。图15 给出了个人计算机中常用的频率为70kHz 的开关电源的发射频谱。这将干扰包括调频广播在内的广播通信。这些器件的发射通常会在200MHz 甚至更高的频率超过发射极限值。目前,由于个人计算机采用400MHz 甚至1GHz 以上的时钟频率,因此数字技术必然会对高端频谱产生干扰。之所以会发生以上各种现象,是因为所有导体都是天线。它们把传输的电能转变成电磁场,然后泄漏到广阔的环境中。同时,它们也能把其周围的电磁场转变成传导电信号。这是放之四海而皆准的真理。因此,导体是信号产 生辐射发射的主要原因,也是外来场使信号受到污染的原因(敏感度和抗扰度)。 1 内部噪声干扰源分析 l.l 二极管厦向恢复引起的噪声干扰 在开关电源中常使用工频整流二极管、高频整流二极管、续流二极管等,由于这些二极管都工作在开关状态,在二极管由阻断状态到导通的转换过程中,将产生一个很高的电压尖峰UFP;在二极管由导通状态到阻断的转换过程中,存在一个反向恢复时间trr在反向恢复过程中,由于二极管封装电感及引线电感的存在,将产生一个反向电压尖峰URP由于少子的存储与复合效应,会产生瞬变的反向恢复电流尖峰IRP,这种快速的电流、电压突变是电磁干扰产生的根源 1.2 开关管开关时产生的电磁干扰

常用电路的EMC设计

一.常用电路的EMC设计 A.电源电路 电源电路设计中,功能性设计主要考虑温升和纹波大小。温升大小由结构散热和效率决定;输出纹波除了采用输出滤波外,输出滤波电容的选取也很关键:大电容一般采用低ESR电容,小电容采用0.1UF和1000pF共用。电源电路设计中,电磁兼容设计是关键设计。主要涉及的电磁兼容设计有:传导发射和浪涌。 传导发射设计一般采用输入滤波器方式。外部采购的滤波器内部电路一般采用下列电路: Cx1和Cx2为X电容,防止差模干扰。差模干扰大时,可增加其值进行抑制;Cy1和Cy2为Y电容,防止共模干扰。共模干扰大时,可增加其值进行抑制。需要注意的是,如自行设计滤波电路,Y电容不可设计在输入端,也不可双端都加Y电容。 浪涌设计一般采用压敏电阻。差模可根据电源输入耐压选取;共模需要电源输入耐压和产品耐压测试综合考虑。

当浪涌能量大时,也可考虑压敏电阻(或TVS)与放电管组合设计。 1 电源输入部分的EMC设计 应遵循①先防护后滤波;②CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路,且尽量靠近输入端;③在电源输入端滤波电路前和滤波电路中无采样电 路和其它分叉电路;如果一定有采样电路,采样电路应额外增加了足够的滤 波电路。 原因说明: ①先防护后滤波: 第一级防护器件应在滤波器件之前,防止滤波器件在浪涌、防雷测试中损坏,或导致滤波参数偏离,第二级保护器件可以放在滤波器件的后面;选择防护 器件时,还应考虑个头不要太大,防止滤波器件在PCB布局时距离接口太远,起不到滤波效果。

②CLASS B规格要求的电源输入端推荐两级滤波电路,且尽量靠近输入端:CLASSB要求比CLASS A要求小10dB,即小3倍,所以应有两级滤波电路;CLASSA规格要求至少一级滤波电路;所谓一级滤波电路指包含一级共模电感的滤波电路。 ③在电源输入端滤波电路前和滤波电路中无采样电路和其它分叉电路;如果 一定有采样电路,采样电路应额外增加了足够的滤波电路: 电源采样电路应从滤波电路后取;

机箱EMC的结构设计(一)

机箱EMC的结构设计(一) 【摘要】EMC设计是电子设备设计中的重要环节。本文依据EMC的基本原理,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,结合机械加工的手段和工艺,对机箱EMC的结构设计方法进行分析和探讨。 【关键词】机箱;电磁屏蔽;结构设计 1.引言 随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电子设备工作时常受到各种电磁干扰,包括自身干扰和来自其它设备的干扰,同时也对其它设备产生干扰1]。在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。如果忽视了这一问题,到新产品使用时,干扰问题就会暴露出来。因此及早地解决电磁干扰问题是电子设备机箱结构设计时必须考虑的重要环节。 2.理论基础 电子设备结构中常见的电磁干扰方式主要有传导干扰和辐射干扰两种,因此电磁兼容(EMC)设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 2.1屏蔽 电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。屏蔽通常有静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三种。 2.2滤波 电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入电路造成干扰,所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般均要设置滤波电路。 2.3接地 接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题,正确的接地方法可以减少或避免电路间的互相干扰。根据不同的电路可用不同的接地方法。通常组合单元电路接地有串联一点接地、并联一点接地和多点接地三种方式。整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要措施之一。由于其功能不同,故电路差别甚大,接地状况也不大相同。一般常用的方法是: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。 3.机箱EMC的结构设计 一电子设备中的机箱,机箱有电源线、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,同时机箱也是由多个零件组合而成,各部分的连接处难免有泄漏。如何抑制电磁能从上述因素中泄漏,就成了电磁兼容性的关键。在这里仅介绍几种结构设计中比较简单可行的方法: 3.1缝隙的屏蔽 缝隙指的是连接后要拆卸的,如机箱上下盖、前后面板和箱体的连接缝,这类连接通常用螺钉来紧固。这类情形增加屏蔽效能的途径有如下: (1)增加缝隙深度,也就是增加箱体与盖板的配合宽度。 (2)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。一般比较经济的办法是在接合面安装导电衬垫。这样既可以减少缝隙泄漏,又不要求接合面有很高的加工精度。 (3)接合面上涂上导电涂料:在用螺钉、铆钉紧固的交叠接缝处,由于配合表面微观上是凹凸不平的,接合面上只能是部分点接触;而导电涂料是一种呈流体状的液体,极易流入缝

结构设计规范(EMC)

结构设计规范(EMC)

一、简单介绍 电磁兼容(Electromagnetic Compatibility , EMC)主要包含两方面的内容: 电磁干扰(Electromagnetic interference , EMI); 电磁敏感度(Electromagnetic susceptibility , EMS)。 电磁兼容设计基本目的: A 产品内部的电路互相不产生干扰,达到预期的功能。 B 产品产生的电磁干扰强度低于特定的极限值。 C 产品对外界的电磁干扰有一定的抵抗能力。 在整个工程项目中,必须在设计初期开始考虑电磁兼容设计。一方面,这对整个工程项目是个效费比很高的措施,可以有效避免工程项目因为电磁兼容测试未通过而进行较大修改,产生不必要的成本增加。另一方面,设计初期可以采取相对较多的措施来满足电磁兼容要求,而后期可采取的措施比较少。在电磁兼容设计过程中,针对电磁兼容性设计中的重点和关键,分析并预测各种可能发生的电磁兼容问题,并从设计初期就采取各种技术措施,包括电路硬件与结构相结合、电路硬件与软件相结合的技术措施。 电磁兼容设计主要从三个方面进行:电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。 耦合途径主要是传导和辐射。 具体在工程措施上,电磁兼容设计可分为:信号设计、线路设计、屏蔽、接地与搭接、滤波、合理布局。其中与结构关系较大的有:屏蔽、接地与搭接、合理布局。但这并不代表其他措施与结构设计完全无关,结构设计亦需配合完成其他措施比如滤波。 二、常用测试项目 2.1、在电磁兼容性设计中遇到的常用测试项目,从干扰源与被干扰对象角度可分为两类: EMI(电磁发射测试)和EMS(电磁敏感度测试)。 EMI(电磁发射):被测设备为干扰源,测试被测设备对外界发射的电磁干扰水平。 EMS(电磁敏感度):被测设备为被干扰对象,通过测试仪器对其施加干扰,测试其抗干扰能力。 从干扰路径区分,又可分为传导测试与辐射测试两类。 综合起来测试项目可分为四种测试模式: CE-传导发射测试,CS-传导敏感度测试; RE-辐射发射测试,RS-辐射敏感度测试。 2.2、GJB151A-97常用测试项目表

电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计

电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计 江苏省电子信息产品质量监督检验研究院胡寅秋 1 引言 随着科学技术的迅速发展,现代各种电子、电气、信息设备及家用电器的数量和种类越来越多,性能越来越先进,其使用场合和数量密度也越来越高。这就使得电气电子系统内、设备内的相互干扰愈加严重。在这种情况下,要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常地工作,则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。 2 电磁干扰方式 电子设备结构设计中常见的电磁干扰方式主要有: 传导干扰 传导干扰一般是指通过电源,电缆,布线系统,接地系统引起的串扰。 辐射干扰 在高频情况下,电磁能量比较容易产生辐射。通常,在MHz以上,辐射就较明显,当导线长度超过四分之一波长时,辐射功率将很大。 感应及耦合引起的干扰 3 电磁兼容(EMC)设计的主要内容及方法 电磁兼容设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。 3.1屏蔽 电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。常用的方法有静电屏蔽,磁屏蔽和电磁屏蔽。电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时,必须根据产品所提出的抗干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。 (1)静电屏蔽 静电屏蔽主要是为了抑制寄生电容的耦合,使电路由于分布电容泄漏出来的电磁能量经屏蔽接地而不致于串入其它电路,从而使干扰得到抑制。 静电屏蔽的基本方法是采用低电阻率材料作屏蔽体,在感应源与受感器之间加一块与机壳接触良好的金属隔板网、罩或盒。可用铜、铝材做屏蔽外壳,要求不高的也可用钢材。机壳必须是导电良好、稳定可靠的导电体。静电屏蔽必须保

证良好的接地,否则屏蔽效果将大大下降。 (2)磁屏蔽 磁屏蔽主要是针对一些低阻抗源。例如变压器、线圈及一些示波器、显示器就可考虑用磁屏蔽。良好的低频屏蔽必须具有合适的电导率和高磁导率。磁屏蔽的基本方法是用高磁导率材料,如铁镍合金、镍铅合金、纯铁、铜作屏蔽材料,做成屏蔽罩。磁屏蔽罩在结构上按加工工艺不同一般可分为两类:一类为用平板坯料深冲成形的,另一类为焊接成形的。 (3)电磁屏蔽 电磁屏蔽就是对高频电磁辐射的屏蔽。 电磁屏蔽的主要方法是用金属材料做成屏蔽壳体。金属材料可以是铁磁性材料,也可以是非铁磁性材料,通过对电磁场的反射和吸收损耗起到屏蔽作用,具体选用哪种材料,则应根据工作频率(f )来确定。其临界频率为 )(1067.522 0Hz t f ×= 式中,t ——材料厚度(mm ); 当f >f0时,铁磁性材料比非铁磁性材料屏蔽效果好; 当f <f0时,非铁磁材料比铁磁性材料屏蔽效果好。 一般来讲,频率大于1MHz 时,其屏蔽效能主要取决于吸收损耗。 就反射损耗而言,非铁磁材料比铁磁材料优越,反射损耗与材料厚度无关。 电磁屏蔽理论指出:电磁干扰在通过屏蔽体时,一部分被反射,未被反射的部分进入屏蔽层而被吸收转化为热能,剩余的部分则穿透屏蔽层,继续向外传播。屏蔽体所具有的这种反射和吸收电磁波能量的能力被定义为屏蔽体的屏蔽效能。假定屏蔽体是均质无缝的,则屏蔽体的屏蔽效能与干扰场的场型有关,其屏蔽效果可按下面的公式计算。 远场屏蔽效果: ))(/log(10168131.0dB f f t SE r r r r σμμσ?+=

产品结构设计EMC规范_(图文并茂)

产品结构设计EMC规范1.主板屏蔽罩不能有太多没有必要的开口和缝隙。 PASS □NG□ 解释说明:一个理想的屏蔽屏蔽罩是没有任何开口和缝隙的。 被屏蔽的干扰信号辐射到屏蔽罩的内表面,如果是理想的屏蔽罩干扰信 号被100%屏蔽,没有任何泄露。但如果屏蔽罩的开口和缝隙的长度大 于或等于电磁波半波长整数倍时,电磁波的泄漏最大。对于1GHz(波长 为300mm)的干扰信号,缝隙和开口长度小于150mm(半波长)时,1GHz的 干扰信号开始被衰减。如要衰减20DB,则缝隙长度要小于15mm(150mm的 1/10,20㏒10=20db。),如要衰减26Db,则缝隙长度要小于7.5mm(15mm 的1/2,20㏒2=6db。)如要衰减32db,则缝隙长度要小于3.75mm。 一个比较好的屏蔽罩的屏蔽效能都要求达到30—40db。 右图里开口和缝隙都很大,电磁泄露非常大。

2.主板屏蔽罩四边角不能有缝隙,要搭接或铆接良好。 PASS □NG□ 解释说明:根据上面的分析,屏蔽罩的四边角都不能有缝隙,如右图两个 屏蔽罩,左边的是我们公司做的,右边的外公司的产品。对比两个屏蔽罩的边角,一个是重点考虑边角缝隙,一个是没有考虑边角缝隙。要想屏蔽罩有良好的屏蔽效能,边角缝隙一定要处理好。比较两个屏蔽罩的边角缝隙的处理情况。

3.靠DVD机芯碟片出口的屏蔽罩开口不能太大。 PASS □NG□ 解释说明:机芯碟片出口的屏蔽罩开口太大会导致主板上的噪声、DVD板和机芯上的噪声通过这些比较大的开口辐射出去。屏蔽罩的制作应该像右图一样只留一个碟片出口。 碟片出口屏蔽罩开口较大。屏蔽罩只留一个碟片出口,很好的设计。

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