解决EMI和EMC问题的技术方法
EMI的来源及一些非常具体的抑制方法

EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因,本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法。
电磁兼容性(EMC)是指“一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰(IEEE C63.12-1987)。
”对于无线收发设备来说,采用非连续频谱可部分实现EMC性能,但是很多有关的例子也表明EMC 并不总是能够做到。
例如在笔记本电脑和测试设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰,我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。
EMC问题来源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。
很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现,大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽:从源头处降低干扰;通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。
EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标,这些性能在设计阶段的早期就应完成。
对设计工程师而言,采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法。
如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用,从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。
无论是金属还是涂有导电层的塑料,一旦设计人员确定作为外壳材料之后,就可着手开始选择衬垫。
金属屏蔽效率可用屏蔽效率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评估,其单位是分贝,计算公式为SEdB=A+R+B其中A:吸收损耗(dB) R:反射损耗(dB) B:校正因子(dB)(适用于薄屏蔽罩内存在多个反射的情况)一个简单的屏蔽罩会使所产生的电磁场强度降至最初的十分之一,即SE等于20dB;而有些场合可能会要求将场强降至为最初的十万分之一,即SE要等于100dB。
背光驱动控制系统设计中的EMC与EMI问题分析

背光驱动控制系统设计中的EMC与EMI问题分析背光驱动控制系统是现代电子产品中不可或缺的一个部分。
在设计和实施背光驱动控制系统时,我们需要重视与电磁兼容性(EMC)和电磁干扰(EMI)相关的问题。
本文将对背光驱动控制系统设计中的EMC与EMI问题进行分析,并提出相应的解决方案。
一、背景介绍背光驱动控制系统广泛应用于各种显示设备,例如LCD液晶显示屏、LED显示屏等。
这些显示设备在工作过程中会产生电磁辐射,并且容易受到外部电磁干扰影响。
因此,为了确保背光驱动控制系统的正常运行和稳定性,我们必须解决与EMC与EMI问题相关的挑战。
二、EMC问题分析1. 电磁辐射(EMR)电磁辐射是背光驱动控制系统中的一个主要EMC问题。
当驱动电路工作时,会产生高频信号和尖峰信号,这些信号会通过导线、印刷电路板(PCB)和外壳等传导出去,引发电磁辐射。
这种辐射会对周围的电子设备产生干扰,影响其正常工作。
2. 电磁感应(EMI)电磁感应是EMC问题的另一个重要方面。
当背光驱动控制系统接收外部电磁信号时,可能会产生电磁感应,导致系统内部的电子元件受到干扰。
这种干扰可能导致系统的性能下降,甚至引起系统故障。
三、EMI问题分析1. 干扰源在背光驱动控制系统中,可能存在多种干扰源,包括电源线、数据线、时钟信号等。
这些干扰源会产生电磁能量,通过导线和其他电子元件传递,从而干扰系统的正常工作。
2. 抑制技术为了解决EMI问题,我们可以采取一些抑制技术。
例如,使用屏蔽材料来包覆电子元件和电线,降低电磁辐射的强度;设计合理的接地系统,确保电磁干扰能够有效地释放到地面;使用抑制器件,如滤波器等,来消除电磁噪声。
四、EMC与EMI问题的解决方案1. 布局设计在背光驱动控制系统的布局设计中,我们应该合理安排电路板上的元件和导线,减少传导和辐射路径。
通过优化布局设计,可以降低电磁辐射和敏感元件的电磁干扰。
2. 地线设计地线设计是EMC与EMI问题解决中的重要环节。
DSP系统中的EMC和EMI的解决方案

DSP系统中的EMC和EMI的解决方案在任何高速数字电路设计中,处理噪音和电磁干扰(EMI)都是必然的挑战。
处理音视讯和通讯讯号的数字讯号处理(DSP)系统特别容易遭受这些干扰,设计时应该及早理清潜在的噪音和干扰源,并及早采取措施将这些干扰降到最小。
良好的规划将减少除错阶段中的大量时间和工作反复,可节省整体设计时间和成本。
如今,最快的DSP的内部频率速率高达数GHz,而发射和接收讯号的频率高达数百 MHz。
这些高速开关讯号将会产生大量的噪音和干扰,将影响系统性能并产生电平很高的EMI。
而DSP系统也变得更加复杂,如具有音视讯接口、LCD和无线通讯功能,以太网络和USB控制器、电源、振荡器、驱动控制以及其它各种电路,它们都将产生噪音,也都会受到相邻组件的影响。
音视讯系统中特别容易产生这些问题,因为噪音会引起微妙的性能衰减,但这几乎不会显露在离散的数据之中。
重点是要从设计开始就着手解决噪音和干扰问题。
许多设计第一次都没有通过联邦通讯委员会(FCC)的电磁兼容测试。
如果在早期设计中,在低噪音和低干扰设计方法上花费一些时间,就会减少后续阶段的重新设计成本和产品上市时间的延迟。
因此,从设计一开始,开发工程师就应该着眼于:1. 选用在动态负载条件下具有低开关噪音的电源;2. 将高速讯号线间的串扰降到最小;3. 高频和低频退耦;4. 具有最小传输线效应的优良讯号完整性;如果实现了这些目标,开发工程师就能有效避免噪音和EMI方面的缺陷。
噪音的影响及控制对于高速DSP而言,降低噪音是最重要的设计准则之一。
来自任何噪声源的过大噪音,都会导致随机逻辑和锁相环(PLL)失效,降低可靠性。
还会导致影响FCC认证测试的辐射干扰。
此外,除错一个噪音很大的系统是极端困难的;因此,要消除噪音──若能彻底消除的话──将要求在电路板设计中花费大量心血。
在音视讯系统中,即便是比较小的干扰,也会对最终产品的性能产生显著影响。
例如,音讯撷取和播放系统中,性能将取决于所用音讯编译码的质量、电源噪音、PCB布线质量、相邻电路间的串扰大小等。
射频电路中的电磁兼容问题分析及解决方案

射频电路中的电磁兼容问题分析及解决方案随着现代通讯技术的不断发展,射频电路的应用越来越广泛,但同时也带来了各种电磁兼容性问题。
这些问题严重影响了电路的性能和可靠性,需要采取一些措施来降低电磁干扰和提高电路的电磁兼容性。
本文将从射频电路中的电磁兼容问题入手,分析其原因,并提出一些解决方案。
一、射频电路中的电磁兼容问题在射频电路中,电磁兼容问题常常表现为电磁干扰和电磁泄漏。
电磁干扰(EMI)指电磁场对电路的干扰,可以使电路系统出现误差、噪声、振荡等现象,严重影响电路的性能和可靠性。
电磁泄漏(EMC)则是指电路的辐射和传导干扰影响其他电路设备的工作,如毫米波雷达和微波电子设备等。
二、射频电路中电磁兼容问题的原因射频电路中的电磁兼容问题主要是由以下原因引起的:1、电磁辐射电磁辐射是指电路的信号频率与基波频率相同或者倍频频率接近电磁波向外辐射。
这种辐射会造成电磁泄漏干扰,破坏其他电路设备的正常工作。
2、电磁谐振电磁谐振是指电路中的元器件、线路和电路板产生的电磁场彼此作用产生振荡。
这种振荡会使电路变得不稳定,容易产生电磁干扰。
3、电磁传导电磁传导是指电路中元器件中出现的电磁场通过共同的地或信号线等媒介对周围的干扰。
这种干扰会产生电压干扰和电流干扰,导致电路性能急剧下降。
三、射频电路中电磁兼容问题的解决方案为降低电磁兼容性问题,我们可以采取以下措施:1、选择合适的元器件和材料射频电路中的元器件和材料需要选择品质较好的,这些元器件和材料应具有较高的带宽和品质因子,同时其抗EMI/EMC的性能也要较强。
2、设计合理的线路布局线路布局应尽量简单,可以通过增加两极滤波器、避免电路的环路、尽量缩小线路面积等,降低电路的电磁能散发。
例如,采用单端布线并避免使用复杂的结构,设计较短的布线线路等,可以有效降低电磁兼容性问题。
3、增加电磁隔离屏蔽结构影响电路性能的小波长电磁辐射必须被隔离,这可以通过使用较好的射频电缆,尽量使用电容式/吸收材料垫子和EMC隔离屏蔽等方法来实现。
新能源汽车功率电子电路中的EMI与EMC问题分析

新能源汽车功率电子电路中的EMI与EMC问题分析随着环保意识的不断提高和能源资源的日益紧缺,新能源汽车作为未来交通发展的重要方向,备受关注。
然而,在新能源汽车的发展过程中,功率电子电路中的电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)问题成为制约其发展的重要因素。
本文旨在分析新能源汽车功率电子电路中的EMI与EMC问题,并探讨相关解决方案。
一、EMI问题分析EMI是指电子设备或系统中电磁能量通过电磁场的辐射或传导而对其他设备或系统产生干扰的现象。
在新能源汽车中,由于电动机、电池等高功率设备的使用,功率电子器件在工作过程中会产生频繁而强烈的电磁辐射,进而对车内及周围的电子设备系统造成干扰。
1. 导线束设计新能源汽车中,导线束是电子电路的重要组成部分,也是EMI问题的重要来源之一。
为降低EMI产生的影响,需从以下几个方面进行导线束设计:(1)导线束的屏蔽:通过选择具有屏蔽效果的导线材料,或在导线束附近设置金属屏蔽罩等,可有效地减少EMI的发生。
(2)导线的布局:合理安排导线的走向、距离及交叉方式,减少导线束之间的电磁耦合,降低EMI的干扰。
(3)导线的绝缘:选择具有良好绝缘性能的材料进行绝缘处理,避免电磁波的辐射和传导。
2. 滤波器设计滤波器是抑制EMI的重要手段之一。
在新能源汽车的功率电子电路中,需采用合适的滤波器对电流和电压进行滤波处理,降低EMI的产生。
(1)LC滤波器:通过LC滤波器对电流进行滤波,减少电流谐波的产生和传播,降低EMI的干扰。
(2)RC滤波器:通过RC滤波器对电压进行滤波,减少电压谐波的产生和传播,降低EMI的干扰。
3. 接地设计合理的接地设计对EMI的抑制至关重要。
在新能源汽车的功率电子电路中,需要注意以下几个方面的接地设计:(1)设备接地:各个电子设备的接地要分别独立地进行设计,避免共地产生的干扰。
(2)信号接地:信号引脚的接地应采用专用接地线,减少信号线上的电磁波传导。
二、EMC问题分析EMC是指电子设备或系统在电磁环境中,能以预期的性能要求继续正常工作,同时自身不对环境中的其他设备或系统产生干扰的能力。
电源设计中的EMC问题与解决方法

电源设计中的EMC问题与解决方法在电源设计过程中,电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)问题是一个需要被高度关注的重要方面。
EMC问题的存在可能导致电子设备之间的相互干扰,从而影响系统的正常工作。
因此,深入了解电源设计中的EMC问题并寻求解决方法,对于保证产品稳定性和可靠性具有重要意义。
首先,我们来了解一些常见的EMC问题。
电源设计中的EMC问题主要包括以下几个方面:1. 电源线干扰:电源线作为电源输入和输出的连接途径,可能成为传导干扰的通道。
当电源线上的高频噪声传导到其他部分时,会引起其他电子设备的干扰,影响其正常使用。
2. EMI辐射:电源设备在工作过程中会产生电磁辐射,如果辐射幅度过高,可能会对周围的其他设备和信号线路产生干扰,使其无法正常工作。
3. 地线干扰:地线是电路中的参考电位点,负责回流电流。
但如果地线的阻抗较大或者回流电流过大,可能会导致地线产生较大的共模干扰,进而影响整个系统的正常工作。
接下来,我们将介绍一些解决电源设计中EMC问题的方法:1. 合理的布局设计:在电源设计过程中,应注意合理的布局设计。
通过将不同电路板的布局位置安排合理,减小信号之间的干扰。
将高频和低频电路分开布局,采用屏蔽罩等措施对敏感电路进行隔离,以减少电磁辐射和传导干扰。
2. 使用滤波器:在电源设计中,适当选择并使用滤波器可以有效减小电源线上的高频噪声。
滤波器能够过滤掉不需要的高频干扰信号,提高电源线的电磁兼容性。
3. 优化接地设计:合理的地线设计对于解决地线干扰问题至关重要。
通过降低地线的阻抗并增加回流电流的路径,减小共模干扰的产生。
同时,合理选择接地点,如使用星型接地方式,可以减少单点接地带来的电磁干扰。
4. 选择合适的电源元件:在电源设计中,选择合适的电源元件也能够有效降低EMC问题。
例如,采用能够提供更好电源抗干扰能力的开关电源,选择低电磁辐射的磁性元件等。
电子设备的EMI与EMC问题解决方法

电子设备的EMI与EMC问题解决方法随着科技的快速发展,电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,随之而来的问题就是电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)与电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)。
这些问题会导致设备性能下降,甚至可能造成严重的故障。
下面将详细介绍电子设备EMI与EMC问题的解决方法。
一、了解EMI与EMC的原因和影响1. EMI的原因:电子设备中的各种信号电路会产生互相干扰的电磁场,从而产生电磁波辐射,导致EMI问题。
2. EMC的影响:EMI问题可能会导致信号传输的错误、数据丢失、仪器测量不准确等影响设备性能的问题。
二、采取措施减少EMI问题1. 采用屏蔽技术:在电子设备的关键部件或线路周围设置屏蔽罩,以减少电磁波的辐射和接受。
这可以通过使用屏蔽材料和接地技术来实现。
2. 优化线路布局:合理排布电路,避免信号线与电源线之间的互相干扰,减少EMI问题的发生。
同时,使用分离地面平面和分层布局也可以有效降低EMI问题。
3. 控制信号的频率和功率:降低电子设备内部信号线路的频率和功率,可减少电磁波辐射。
这可以通过电路设计和合理选择相关元件来实现。
三、提高设备的EMC性能1. 通过滤波器控制电磁波干扰:在设备中添加滤波器,可有效降低电磁波的干扰。
常见的滤波器包括电源滤波器、信号滤波器等。
2. 使用合适的接地设计:良好的接地系统设计可以有效地减少EMI问题。
通过使用大地板、接地导线等,可将设备的电磁辐射能量导入地面。
3. 注意设备的散热设计:过高的温度可能会导致电子设备内部电路的不稳定工作,进而影响EMC性能。
因此,设备的散热设计应得到重视。
四、进行EMC测试和认证1. 进行EMI测试:通过使用专业的EMI测试仪器,对电子设备进行辐射和传导测量。
这可以帮助确定问题所在,并采取相应的措施进行修正。
电子产品设计中的EMC和EMI问题分析

电子产品设计中的EMC和EMI问题分析电子产品设计中的EMC问题和EMI问题是非常重要的考虑因素,其影响着产品的性能和可靠性。
本文将详细分析EMC和EMI问题,并给出相应的解决步骤。
1. 什么是EMC和EMI问题:- EMC (Electromagnetic Compatibility) 是指电子设备在同一环境中能够共存并互不干扰。
- EMI (Electromagnetic Interference) 是指电子设备之间相互干扰,导致其性能下降或者失效。
2. EMC和EMI问题的原因:- 电子设备内部不同电路之间的高频信号干扰。
- 电子设备与外部环境的电磁辐射和电磁感应。
3. EMC和EMI问题的影响:- 降低产品性能和可靠性。
- 对其他设备产生干扰。
4. 解决EMC和EMI问题的步骤:- 设计阶段:a. 选择合适的电磁屏蔽材料,将电磁波传播限制在产品内部。
b. 使用合适的滤波器和降噪电路,减少干扰信号的传播。
c. 合理规划电路板布局,减少高频信号的串扰。
d. 使用地线和功率平面分层布局,减少地回流干扰。
- 材料选择:a. 选择低电阻和高导电性的材料,提高电磁波的屏蔽效果。
b. 选择低电磁散射率和高磁饱和磁导率的材料,减少电磁波的反射和传播。
c. 选择低介电常数和低介电损耗的绝缘材料,减少电磁波的衍射和能量损耗。
- 电路设计:a. 适当地使用滤波器和降噪电路,降低电磁干扰信号的传输。
b. 使用合适的屏蔽技术,将关键的高频信号线缠绕在金属盖板或电磁屏蔽罩中,避免干扰信号泄漏。
- PCB布局设计:a. 避免信号线和功率线平行布局,降低互相的干扰。
b. 合理规划地线和功率平面的布局,减少地回流干扰。
c. 使用地平面和功率平面进行分层布局,减少电磁辐射。
d. 对高频信号线进行合理的阻抗匹配,减少反射和串扰。
- 产品测试:a. 使用专业的EMI测试设备对产品进行测试,确保其符合相关的电磁兼容标准。
b. 测试产品在不同频率下的辐射和传导幅度,找出潜在的干扰源和敏感部件。
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法方题的技术决EMI和EMC问—TDK公司—解
:有三大类主要、屏蔽、铁氧体。
动元件被
方法屏蔽的目:;进来部噪音渗透或内解决部噪音发射出去外用采主要:壳、/箔/外金属板、板收/箔铁氧体吸;外壳金网格状属
铁氧体方法
目的:
吸收噪音并把它转化成热量散发出去
主要采用:
型铁氧体、分离体磁环、铁氧滤波器、夹子
铁氧体。
平板型
采用::动被元件方法主要状磁珠、片状电感、片状电容、片容)、端电容、穿心电片状贯通型电容(三波器、3端滤器、圈或共模滤波扼共模流器、或突波吸收阻压敏电。
波EMC滤器电源线
件元述,这种描路可用电感+电阻来体的磁珠主要成分是铁氧,他的等效电些可将这据或数线上时,联现段呈高阻抗,将它串在高频信号高特的性是在频。
热量散发掉音线路上的高频噪转化成射反把它并的高频噪音,过线是上联电感串在线路,作用阻挡从路上传来处。
源回发生。
上地到通旁音噪频高将是用作的它,间之地与路线在接容电.
L的ES容一样,但它穿心电容)的作用与片状电贯通型电容(三端电容、应C)的容(MLC的有一定ESR多层陶瓷电值更低,因此高频特性更好。
在需要波),抑制高频纹用场合(如将构允许采用的新结有很大的优势,因为它KTD的MLCC具【。
数值何你想要的任ESR设定在】一有性是成,它的特或1电感+2电容)构三端滤波器由2电感+1电容(滤端,3多的噪音容感或电不能减少足够个陡峭的衰减曲线。
如果使用片状电择。
很好的选波器可能就是一个共模扼流圈(或共模滤波器)都能抑制差分传输的信号线和数据线上的共模噪音,但同时又不影响差模信号。
【TDK的对抗高速数据传输线路EMI的共模滤波器有ACM2012H-900和TCM1210U-500-2P已将截止频率(传送带域)分别扩大到了6GHz和8GHz。
为了满足新一代纤薄型高清便携式电子设备配备HDMI接口的需要,TDK在ACM2012H的基础上开发出了体积仅为其四分之一的HDMI 1.3兼容薄膜共模滤波器TCM1210H,尺寸从ACM2012H的2.0×1.2×1.2mm大幅降低到1.2×1.0×0.6mm,且截止频率仍做到6GHz。
TCM1210H还大幅改善了信号的抖动性能,从而使得用户能看到更清晰平滑的画面。
TCM1210U-500-2P是TDK针对传输速率比HDMI接口标准(2.25Gbps)更高的DisplayPort接口标准(每线速率为2.7Gbps,传输速率总和高达10.8Gbps)而开发的,这一可抑制DisplayPort接口电磁干扰的宽带薄膜共模滤波器的截止频率达到了8GHz,比现有的HDMI薄膜共模滤波器TCM1210H的截止频率还高出2GHz,尺寸也相差无几,仅为1.25×1.0×0.6mm。
该滤波器既能有效地控制噪音,又具有无损高速差分传输线路信号的优】。
输异传特性
之线和设备于降低交流电源也器是共模滤波器的一种,它主要用夹子滤波和度很长,当互连环路长的辐射噪音和浪涌噪音。
特别地数间高速互连据线上接噪音和去很大的电磁块时,互联电缆可能会辐射出积环路面占系统相当大一地口的子设备电源接通常装在交流电源线靠近电到收来自外部的电磁波。
它常可非任何电缆就氧体核心组成,无需切断方,它由两个分离型磁珠构成的铁特言的制造商而备前才发现噪音问题运容易地装上去,它对于那些在付电子设共上引发的线电在差分传输数据非有帮助。
夹子滤波器还可常有效地抑制静别模噪音,
电等。
电高压冲击,如静阻电或突波吸收器也用于对抗突然的压敏
过线流电源的噪音和从交设器主要用来抑制从电气备出来线电源EMC滤波制抑用于上。
它主要里气设备面的交流电源线常的来输入噪音,它通串接在电:噪音以下三种、噪音高频
音、脉冲噪音。
浪涌噪高频噪音主要是开关电源的开关频率和处理器的高速时钟频率等引发的一些高次谐波成分,它们的电压幅值比较低,常只有毫伏级或十几个毫伏级。
脉冲噪音是由继电器和感应马达的开关动作引起的噪音,。
伏千几到达会时有值峰,高较比值幅压电的们它.
浪涌噪音由照明灯管放电感应到交流电源线上的噪音,这类噪音的电压和电流都非常高,峰值有时会达到几十千伏。