分析EMC问题必须掌握的几个基本概念

2015-02-05 12:47:23来源: eechina 关键字:EMC  高频信号  阻抗概念
EMC电磁兼容,是产品在使用过程中与其他相容的一种能力.包含EMS和EMI.EMS是产品感应电磁的能力,即电磁敏感度,产品的敏感度越低, 表示产品的抗干扰能力弱.用敏感电压或敏感电流来描述.比如;ESD 2级标准规定接触电压为4KV;EMI即产品对其他周边产品的干扰能力.俗话称"骚扰".比如:RE(辐射干扰); EMS与EMI关系密切吗?一般情况下,产品的EMS能力强,那么其EMI能力会弱.解决EMS问题同时也很大程度会减少EMI问题.

EMC问题的机理是什么?

当我们碰到问题时,总不由自主想到问题的实质是什么?其根本原因是什么? EMC问题究其根源来无外乎:共模耦合、差模耦合。也许大家会感到惊讶!!请听以下解释。以下资料来自电子元件技术网知识库和自己的个人见解!

共模、差模是什么?

也许大家对共模电感、差模电感熟悉(不熟悉者可上网搜索相关文章)。对,道理就是这样,共模产生于信号线与大地形成回路之间。差模是信号线与信号地或信号线与信号线形成的回路之间。由此衍生出很多名词,如共模干扰、差模干扰;共模辐射、差模辐射;共模电压/电流、差模电压/电流等等。同时,共模和差模是可以互换的。

为什么EMC与共模/差模相关呢?

举个我爱方案网上的例子,如 ESD测试时,静电枪一端必须接大地的,ESD信号通过接触或非接触空气放电加在产品的接口、面板的上。ESD信号的实质就是共模干扰输入。(即信号与大地之间的回路)还有EFT/B群脉冲干扰测试,脉冲群干扰信号通过耦合夹(该耦合夹一端必须与大地相连)加在产品的电源线或信号线上。其实质也是共模干扰。

与EMC相关的几个基本概念

先举几个个例子:

1、一个产品带LED显示,在考虑EMC设计(主要是ESD)时,我们常常会在LED上并连一个102贴片陶瓷电容。为什么?

2、在高速电路设计中,我们常常尽量减少印制线长度或尽量少走过孔(比如数据线上不允许超过4个);为什么?

3、在IC的供电电路上,我们常常会通过串一个电感再并上一个小电容才给IC供电,为什么?

4、在PCB布线高速信号时,我们常常被告戒信号线与信号线间距要宽,信号线要粗而短,有著名的3W原则,为什么?

以上问题实际上关联了:

1、共模/差模概念

上面粗略地做了说明

2、阻抗概念(电阻、电容、电感)

阻抗是电阻和电抗之和。电阻:是阻碍直流电的能力。电抗是阻碍交流电的能力。(这是个人理解的)

电阻:R=U/I;此公式仅在低频时有效。但在高频时,因电阻制造工艺和结构原因,存在分布电容、分布电感。

电容容抗:XC=1/(2 ЛfC);实际电容在高频时,是电阻、电容、电感的集合体。

电感感抗:XL=2 ЛfL;实际电感在高频十,是电阻、电容、电感的集合体。

(本文皆为个人理解,如有不妥,请指正。鄙人博客:http://www.cntronics.com/club/space.php?uid=1423。欢迎同行交流。)

3、天线概念

高频信号时,印制线或线缆的长度大于1/4 λ时,就会产生天线效应。

印制线或线缆就成了接收发射信号的天线。

关键字:EMC  高频信号  阻抗概念

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0205/article_10831.html
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