一、EMC問題來源
所有電器和電子設備工作時都會有間歇或連續(xù)性電壓電流變化,有時變化速率還相當快,這樣會導致在不同頻率內或一個頻帶間產生電磁能量,而相應的電路則會將這種能量發(fā)射到周圍的環(huán)境中。
EMI有兩條途徑離開或進入一個電路:輻射和傳導。信號輻射是通過外殼的縫、槽、開孔或其他缺口泄漏出去;而信號傳導則通過耦合到電源、信號和控制線上離開外殼,在開放的空間中自由輻射,從而產生干擾。
很多EMI抑制都采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結合的方式來實現,大多數時候下面這些簡單原則可以有助于實現EMI屏蔽:從源頭處降低干擾;通過屏蔽、過濾或接地將干擾產生電路隔離以及增強敏感電路的抗干擾能力等。EMI抑制性、隔離性和低敏感性應該作為所有電路設計人員的目標,這些性能在設計階段的早期就應完成。
對設計工程師而言,采用屏蔽材料是一種有效降低EMI的方法。如今已有多種外殼屏蔽材料得到廣泛使用,從金屬罐、薄金屬片和箔帶到在導電織物或卷帶上噴射涂層及鍍層(如導電漆及鋅線噴涂等)。無論是金屬還是涂有導電層的塑料,一旦設計人員確定作為外殼材料之后,就可著手開始選擇襯墊。
二、EMI抑制策略
只有如金屬和鐵之類導磁率高的材料才能在極低頻率下達到較高屏蔽效率。這些材料的導磁率會隨著頻率增加而降低,另外如果初始磁場較強也會使導磁率降低,還有就是采用機械方法將屏蔽罩作成規(guī)定形狀同樣會降低導磁率。綜上所述,選擇用于屏蔽的高導磁性材料非常復雜,通常要向EMI屏蔽材料供應商以及有關咨詢機構尋求解決方案。
在高頻電場下,采用薄層金屬作為外殼或內襯材料可達到良好的屏蔽效果,但條件是屏蔽必須連續(xù),并將敏感部分完全遮蓋住,沒有缺口或縫隙(形成一個法拉第籠。然而在實際中要制造一個無接縫及缺口的屏蔽罩是不可能的,由于屏蔽罩要分成多個部分進行制作,因此就會有縫隙需要接合,另外通常還得在屏蔽罩上打孔以便安裝與插卡或裝配組件的連線。
設計屏蔽罩的困難在于制造過程中不可避免會產生孔隙,而且設備運行過程中還會需要用到這些孔隙。制造、面板連線、通風口、外部監(jiān)測窗口以及面板安裝組件等都需要在屏蔽罩上打孔,從而大大降低了屏蔽性能。盡管溝槽和縫隙不可避免,但在屏蔽設計中對與電路工作頻率波長有關的溝槽長度作仔細考慮是很有好處的。
所有電器和電子設備工作時都會有間歇或連續(xù)性電壓電流變化,有時變化速率還相當快,這樣會導致在不同頻率內或一個頻帶間產生電磁能量,而相應的電路則會將這種能量發(fā)射到周圍的環(huán)境中。
EMI有兩條途徑離開或進入一個電路:輻射和傳導。信號輻射是通過外殼的縫、槽、開孔或其他缺口泄漏出去;而信號傳導則通過耦合到電源、信號和控制線上離開外殼,在開放的空間中自由輻射,從而產生干擾。
很多EMI抑制都采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結合的方式來實現,大多數時候下面這些簡單原則可以有助于實現EMI屏蔽:從源頭處降低干擾;通過屏蔽、過濾或接地將干擾產生電路隔離以及增強敏感電路的抗干擾能力等。EMI抑制性、隔離性和低敏感性應該作為所有電路設計人員的目標,這些性能在設計階段的早期就應完成。
對設計工程師而言,采用屏蔽材料是一種有效降低EMI的方法。如今已有多種外殼屏蔽材料得到廣泛使用,從金屬罐、薄金屬片和箔帶到在導電織物或卷帶上噴射涂層及鍍層(如導電漆及鋅線噴涂等)。無論是金屬還是涂有導電層的塑料,一旦設計人員確定作為外殼材料之后,就可著手開始選擇襯墊。
二、EMI抑制策略
只有如金屬和鐵之類導磁率高的材料才能在極低頻率下達到較高屏蔽效率。這些材料的導磁率會隨著頻率增加而降低,另外如果初始磁場較強也會使導磁率降低,還有就是采用機械方法將屏蔽罩作成規(guī)定形狀同樣會降低導磁率。綜上所述,選擇用于屏蔽的高導磁性材料非常復雜,通常要向EMI屏蔽材料供應商以及有關咨詢機構尋求解決方案。
在高頻電場下,采用薄層金屬作為外殼或內襯材料可達到良好的屏蔽效果,但條件是屏蔽必須連續(xù),并將敏感部分完全遮蓋住,沒有缺口或縫隙(形成一個法拉第籠。然而在實際中要制造一個無接縫及缺口的屏蔽罩是不可能的,由于屏蔽罩要分成多個部分進行制作,因此就會有縫隙需要接合,另外通常還得在屏蔽罩上打孔以便安裝與插卡或裝配組件的連線。
設計屏蔽罩的困難在于制造過程中不可避免會產生孔隙,而且設備運行過程中還會需要用到這些孔隙。制造、面板連線、通風口、外部監(jiān)測窗口以及面板安裝組件等都需要在屏蔽罩上打孔,從而大大降低了屏蔽性能。盡管溝槽和縫隙不可避免,但在屏蔽設計中對與電路工作頻率波長有關的溝槽長度作仔細考慮是很有好處的。