屏蔽是电子工程师在电磁兼容性设计时最常用的手段之一,但有很多小白不清楚电场屏蔽、磁场屏蔽和点磁场屏蔽的区别,甚至乱用屏蔽导致EMC问题更加严重,所以本文将详谈它们的区别。
1、电场屏蔽
[屏蔽机理] :将电场感应看成分布电容间的耦合。
[设计要点] :
a、屏蔽板以靠近受保护物为好,而且屏蔽板的接地必须良好!
b、屏蔽板的形状对屏蔽效能的高低有明显影响。全封闭的金属盒最好,但工程中很难做到!
c、屏蔽板的材料以良导体为好,但对厚度无要求,只要有足够的强度即可。
2、磁场屏蔽
磁场屏蔽通常是指对直流或低频磁场的屏蔽,其效果比电场屏蔽和电磁场屏蔽耍差的多。
[屏蔽机理]:主要是依靠高导磁材料所具有的低磁阻,对磁通起着分路的作用,使得屏蔽体内部的磁场大为减弱。
[设计要点] :
a、选用高导磁材料,如坡莫合金;
b、增加屏蔽体的厚度;
以上均是为了减小屏蔽体的磁阻;
c、被屏蔽的物体不要安排在紧靠屏蔽体的位置上,以尽量减小通过被屏蔽物体体内的磁通;
d、注意屏蔽体的结构设计,凡接缝、通风空等均可能增加屏蔽体的磁阻,从而降低屏蔽效果。
e、对于强磁场的屏蔽可采用双层磁屏蔽体的结构。
对要屏蔽外部强磁场的,则屏蔽体的外层选用不易饱和的材料,如硅钢:而内部可选用容易达到饱和的高导磁材料,如坡莫合金等。
反之,如果要屏蔽内部强磁场时,则材料的排列次序要到过来。
在安装内外两层屏蔽体时,要注意彼此间的绝缘。当没有接地要求时,可用绝缘材料做支撑件。若需接地时,可选用非铁磁材料(如铜、铝)做支撑件。
3、电磁场屏蔽
电磁场屏蔽是利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播的一种措施。
[屏蔽机理]:
a、当电磁波到达屏蔽体表面时,由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续,对入射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽材料必须有-定的厚度,只要求交界面上的不连续;
b、未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量,在体内向前传播的过程中,被屏蔽材料所衰减。也就是所谓的吸收;
c、在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量,传到材料的另-表面时,遇到金属-空气阻抗不连续的交界面,会形成再次反射,并重新返回屏蔽体内。这种反射在两个金属的交界面上可能有多次的反射。
总之,电磁屏蔽体对电磁的衰减主要是基于电磁波的反射和电磁波的吸收。