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      企業(yè)動態(tài)

      電子產品設備的EMI輻射理論和解決思路

      2020-06-17

      EMI的模型:

      騷擾信號源傳遞到產品中的等效天線模型,然后傳遞發(fā)射出去產生EMI輻射Data!

      1)電流不要流過等效天線模型,則沒有EMI的輻射問題;

      2)電路中導體的電位都等電位的時候,就沒有電流存在了;

      EMI的基本理論:

      輻射的一個重要基本概念是:電流導致輻射,而非電壓;

      1.差模電流的磁場主要集中在差模電流構成的回路面積之內,

      而回路面積之外的磁力線會相互抵消;

      2.共模電流的磁場,在回路面積之外,

      共模電流產生的磁場方向相同,磁場強度反而加強!

      問題點:共模電流不能在RF返回路徑中進行磁力線的抵消!

      我的理論:

      A.的等電位的導體都能互連在一起,能連的都連上;不能連的用電容連上,電容連接就是濾波的方法!

      B.的EMI的輻射問題都是共模輻射!共模的場輻射怎么出來?一定是騷擾信號源傳遞到了一個等效的天線模型上;而不是騷擾信號源直接飛出去?。?/p>

      我的EMI的基本思路:

      是讓輻射源不要流過這個等效的天線模型或者流過的等效的環(huán)路路徑短/等效的回路面積小化!

      產品設計中的幾個經常遇到設計方案問題

      電子產品中的散熱器問題分析一:

      產品散熱器的EMI輻射問題,散熱器的接地理論分析!復雜產品散熱器的體積越來越大,散熱器的長度可以比擬這個輻射的波長;散熱器容易變成輻射天線!

      注意:EMI的輻射大都是遠場的共模輻射!遠場的輻射怎么出來?一定是騷擾信號源傳遞到了一個等效的天線模型上;而不是騷擾信號源直接飛出去的?。?/p>

      處理方法:是讓輻射源不要流過這個等效天線!

      散熱器成為等效天線,那簡單的方法是要電流不能流過散熱器;當散熱器的電位與系統(tǒng)的工作地電位等電位;即將散熱器連接到地對應的器件(IC)的GND讓電流不流過散熱器,因此就不會出現散熱器的EMI輻射問題??!

      電子產品中的接口連接線分析二:
      25MHZ晶振工作的通訊連接(比如以太網;HDMI接口;LVDS數據線)產生125MHZ 和375MHZ的EMI-輻射超標;產品結構打上3mm的螺絲孔就沒有輻射超標(螺絲沒有接地)

      以太網的輻射部分是由線纜引起的;它并不是說系統(tǒng)里面的25MHZ的時鐘信號直接出去的!25MHZ及其諧波通過一定的傳遞路徑,傳遞到以太網的信號線上;信號線上的電流大小決定了輻射的大?。豢梢源_定的是鎖螺絲孔的過程就改變了它的電流傳遞的路徑;通過鎖螺絲孔接地的方式改變了原來流過電纜上的電流!如果這個螺釘孔跟外殼有關的話就會是這個原因;而不是結構的封閉與不封閉的問題!

      再進一步假設:螺絲并不是接地的!25MHZ、125MHZ/375MHZ高頻輻射信號能不能通過3mm的孔徑出去??

      答案:不會!打螺釘拆掉就不過125MHZ/375MH的EMI的輻射問題,螺絲孔打上就能過了;這只能證明和這個孔有關,不能證明是從這個孔出去的!

      我的EMI理論模型:騷擾源信號要傳遞到產品中的等效天線然后再輻射出去!!

      電子產品中的雙面板PCB布線鋪地的分析三:

      雙面板PCB系統(tǒng)鋪地的理論和分析;鋪地對EMI有什么影響?

      鋪地好的方面:

      注意信號線的PCB板邊緣的走線 如果鋪地;這個信號線對外的信號耦合就減小了;PCB鋪銅地在PCB板的邊緣的地方就要有;鋪銅鋪在信號線之間,它就能降低信號間的串擾,串擾中的EMI輻射是跟它間接的關系的!如果兩個都能達到或者做到了EMI效果就會好!鋪地不是每個地方按面積來數的,地要有目標的去鋪設才是有好的作用的!

      我的觀點:PCB有鋪銅的條件,且這個鋪銅是有作用的,如果能提升EMI的性能;可建議采用PCB鋪地銅的法則!

      注意點:

      在這個設計上要鋪地就要保證信號的鋪地平面與系統(tǒng)的參考地電位的阻抗要足夠?。环駝t這個鋪地就會對輻射干擾或抗輻射干擾都會有影響!

      系統(tǒng)分布參數影響的電磁場環(huán)路分析!我用下面的等效來分析:

      共模電流通過布局布線流經系統(tǒng)的信號線連接線及電纜等,其中>30MHZ以上 為輻射發(fā)射的天線接收;即共模輻射在空間產生電磁場,此時被輻射騷擾測試接收天線接收后,那么就形成了產品對外的輻射騷擾

      總結:

      輻射的一個重要基本概念是:電流導致輻射,而非電壓;

      的等電位的導體都能互連在一起,能連的都連上;不能連的用電容連上,電容連接就是濾波的方法!要讓輻射源不要流過這個等效的天線模型!或者人為設定規(guī)定的等效路徑!(阿杜老師的設計技巧)

      后面我再將工作中的電子產品的EMI輻射問題設計技巧推薦給大家!

      2018年12月還有兩場的研討會;我將設計技巧進行分享!

      更多應用及技術交流;請關注公眾號

      《電子產品&設備:EMI的分析設計技巧》

      2018年12月我在天津& 常州有兩場和大家相約!我們不見不散??!

      請相關區(qū)域的朋友們幫忙轉發(fā)轉告一下;為我們中國半導體芯加速!

      更多應用細節(jié)& EMC知識請進行交流!

      任何的EMC問題及疑難雜癥;先分析再設計才是高性價比的設計!

      實際應用中電子產品的EMC涉及面比較廣;我的系統(tǒng)理論及課程再對電子設計師遇到的實際問題 進行實戰(zhàn)分析!先分析再設計;實現性價比優(yōu)化原則!

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