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        電磁兼容整改EMC整改方法

        發布時間:2023-10-08

        目前檢查行業越來越多,客戶對產品質量要求越來越高,了解的項目也越來越多。那么認證的需求也很高。樣品送實驗室檢查時,產品出現故障的問題通常是EMC電磁兼容問題,而出現故障的項目高概率是傳導和輻射。那么,當這兩個問題都失敗了,我們應該如何解決呢?


        造成電磁兼容EMC輻射超標的原因有很多,如接口濾波不良、結構屏效率低、電纜設計有缺陷等,都可能導致輻射發射超標,但輻射的根本原因在于PCB的設計。來自EMC來關注PCB,主要關注以下幾個方面:

        (1)從減小輻射干擾的角度出發,盡量選用多層板,內層分別作為電源層、接地層,以減少電源線的阻抗,抑制公共阻抗噪聲,為信號線形成均勻的接地層,增加信號線與接地層之間的分布電容,抑制其向空間輻射的能力。

        (2)電源線、地線、 PCB走線應保持對高頻信號的低阻抗。在高頻率條件下,電源線、地線、或PCB走線會成為接收和發射干擾的小天線。減少這種騷擾的方法除了增加濾波電容,更重要的是減小電源線、地線和其他PCB走線的高頻阻抗。所以各種PCB走線要短而粗,線路要均勻。

        (3)電源線、地線和印刷導體在PCB上的布置要合適,盡量做到短而直,以減少信號線和回線之間形成的回路面積。

        (4)電路元件和信號通路的布局必須盡量減少無用信號的相互耦合。

        PCB的不同設計階段有不同關注的問題點。


        在組件布局階段應注意:

        1、接口信號的濾波、保護、隔離等器件靠近接口連接器放置,先保護,后濾波;電源模塊、濾波器、電源保護裝置是否靠近電源入口放置,盡量保證電源輸入線短,電源輸入輸出分開,接線不交叉;

        2、晶體、晶振、繼電器、開關電源等強輻射器件或敏感器件是否遠離單板拉手柄條、連接器;

        3、濾波電容是否靠近IC電源引腳放置,位置、數量是否合適;

        4、時鐘電路是否接近負載,負載是否平衡放置;

        5、接口濾波器設備的輸入、輸出是否不跨分割區;除光耦、磁珠、隔離變壓器、A/D、D/A等器件外,其他器件是否不跨分割區;


        PCB布線階段要注意:

        1、電源、接地的布線處理的是沒有接地環路,電源和對應構成的回路面積較??;

        2、差分信號線對與同層、等長、并行走線,保持阻抗一致,差分線之間沒有其他走線;

        3、時鐘等關鍵信號線是否與內層(首選布線層)、加屏蔽地線或與其他布線的距離是否符合3W原則,關鍵信號走線是否不跨越分區區域;

        4、是否沒有其他信號線從電源濾波器的輸入線下走線,以及濾波器的輸入、輸出信號線和其他設備是否沒有相互并行、交叉走線;


        雖然我們制定了各種各樣的PCB布局布線規則,但無論我們如何努力去執行這些規則,設計中的缺陷總是像疾病一樣揮之不去。因為在實際設計中,總有一些原因讓我們無法全都符合設計規則。但往往這些不符合規定的地方給后來的認證帶來麻煩:

        輻射源離接口太近

        典型的輻射源不過是晶體振蕩器,每個PCB工程師都知道晶振應該遠離I/O接口,然而產品設計工程師所需的PCB往往尺寸有限,器件眾多,因此經過各種考慮,PCB工程師“不得不”將晶體振蕩器放置在I/O接口處。不管你在其他地方怎么想EMC,一個不合理布局的晶體振蕩器很容易毀了你的努力。

        在設計PCB時,要先考慮輻射源的發射位置,并且要盡量遠離手條和電源輸入端口。對于晶振,在PCB上的映射區必須要鋪銅,其輸出端引線不允許走PCB的表層,而應該走內層(如果能再做一次繞線處理就更理想了)。此外,PCB層的劃分和分層也是影響輻射發射指數的關鍵因素,應根據單板的具體情況進行考慮和處理。

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