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  • EMC|EMI

    ESD支持4KVHBM参数怎么确定?跟打静电的电压是什么关系呢?

    (1)首先大家需要明白ESD其实是属于我们EMS这一大项里面的(2)EMC = EMI + EMS,所以ESD是属于我们EMC的内容(3)所谓的ESD(Electrostatic Discharge)测试其目的是仿真操作人员或物体在接触设备时产生的放电以及人或物体对邻近物体之放电,以检测被测设备抵抗静电放电之干扰能力。(4)人体放电模式(Human-Body Model, HBM)产生的ESD是指因人体在地上走动磨擦或其他因素在人体上已累积了静电,当此人去碰触到IC时,人体上的静电便会导入到所接触的设备中。(5)根据工业标准 (MIL-STD-883G method 3015.7)要求,其中人体的等效电容定为100pF,人体的等效放电电阻定为1.5KΩ。(6)IEC 61000-4-2该标准规定了我们如何进行ESD测试以及其测设类型和等级,测试类型我们主要有接触放电和空气放电,其具体等级如下表格所示 (6)IEC 61000-4-2该标准同样也规定了具体的ESD模拟人体模型其波形,如下图所示 (7)上边描述的都是我们在EMC测试中的要求,那么跟我们IC内部其ESD等级有什么关系呢?这就涉及到了我们ESD静电系统设计的问题,一般针对于ESD而言,其分为内部ESD保护和外部ESD保护,内部ESD保护就是我们经常在数据手册能看到,其保护能力有限,而外部保护则是我们通过诸如TVS管等实现的静电防护;其实单单从ESD的角度而言,整个系统我们可以把他分为两部分,一部分是ESD环境不复杂的区域,如PCB板的中心区域的IC等,另外一部分是ESD环境比较复杂的区域,如通讯接口,如USB,百兆网,千兆网接口等(8)内部保护其一般都是针对于人手触摸IC其I/O然后产生ESD对于IC进行的静电防护,其一般的模型都是2KV居多,IC其I/O口一般其内部都具有ESD防护机制在内在一定程度上是可以实现静电防护,这个时候就不需要外部防护(9)外部ESD防护则是我们在诸如接口,触摸屏,按键,天线等因为摩擦生电所产生的静电进行的防护,一般我们都是通过具体的防护器件去实现ESD防护,一般都是TVS管居多(10)那么从系统的角度而言,其ESD防护的设计在静电发生的时候,到底是内部ESD防护先启动还是外部ESD先启动呢?毫无疑问,我们肯定是外部防护先启动 (11)另外我们经常会在IC的I/O口入口的地方串联一个电阻,其目的是干吗呢,其主要是还是满足我们系统的ESD防护设计?其实就像我们在老白硬件全系列里面跟大家分享EMS防护机制类似,不同的防护器件其响应时间不同,为了让外部防护优先响应,所以我们串联入电阻就是类似我们EMS防护机制中的退耦元件一样,加入电阻就可以让外部防护优先响应 (12)更详细的内容可以参考老白硬件特训班:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-21870440440.43.c3cb1839bIEpvV&id=631528631075

    2021/06/21 262 发布人:凡亿教育
  • EMC|EMI

    双向可控硅在使用时,其触发限流电阻的阻值和封装应该怎么选取?

    (1)首先我们在进行TRIAC其驱动电路设计的时候,我们一般不直接进行驱动,而是通过DIAC或者Photo-TRIAC即光学的双向可控硅配合来使用进行驱动电路的设计,为什么呢?因为如果直接驱动,其Vgt>0.7V即可,而我们双向可控硅一般都是工作大功率的场合,如果其负载是感性负载则很容易其断开瞬间会产生非常大的感应电动势,甚至其RC缓冲电路其会倒流回双向可控硅的控制电路里面去,然后会很有可能产生大于0.7V的电压出来进而导致误触发,所以基于此我们一般都是不直接进行驱动。我们使用DIAC和Photo-TRIAC,其导通需要压降,其导通压降一般都是10V以上,就算出现上述问题,我们由于其需要大于10V以上才能导通,一般反向感应电动势其倒流回去产生的电压值不会高于10V以上,所以就避免了误触发。TRIAC一般都是用来驱动诸如U马达加热器等等设备,比如说电饭煲,破壁机,养生壶等产品里面,所以出现该问题的几率非常大(2)基于上述原因我们一般的驱动电路如下: (3)串联的栅极电阻其具体的取值其实是在峰值电流限制和TRIAC触发电流之间的一种平衡,如果取值太大则首先其优势是对photo-TRIAC导通峰值电流进行限制但是与此同时也引出了另外一些问题,一是会产生导通角的变化,二是有可能其电流小于TRIAC的触发电流使得其不能正常的触发(4)我们具体分析一个案例来说明: (5)针对于上述的案例我们具体分析,首先针对于光耦隔离期间MOC3043其额定的浪涌峰值电流ITSM查数据手册为1A,而TRIAC其最大的峰值电压=120V,故此时我们考虑其Rmin=Vmin/Imax = 120V*1.414V/1A ≈ 170Ω,所以我们在数据手册中看到其推荐的电阻值为180Ω(6)那么我们为什么选择最靠近我们的计算值,而不选更大的电阻值如1K,10K等为什么呢?其实最主要的原因其实是其在电阻通过的电流是不变的,但是电阻值越大,其电阻两边的功耗就越大,所以我们选择我们要求的最小的且在E系列里面的电阻值,所以最终我们就选择了180Ω(7)我们紧接着继续分析,那么该电阻的封装怎么选,一般封装主要是和功率相关,所以我们需要计算出该电阻值得最大功耗是多少?Pmax = Imax²*R = 1A²*180Ω = 180W,这么大,那我们岂不是要选择军工级的珐琅绕线电阻等,如下图所示,大家觉得可能吗?显然不可能是不是? (8)那么我们该怎么办呢?大家要考虑这么大的功耗其消耗的时间其实非常非常短暂的,一般是ns或者us然后利用功相等的求出等效电流,一般计算出来基本上在mA级,所以基本上0805/1206等就足够了(9)同样我们通过上面的案例来分析驱动TRIAC其具体的电压值为,即AC.电压上升到多少的时候,其TRIAC可以导通,我们以AC正半周为例进行思考,其具体电压=R*Igt + Vgt + VTM = 180Ω*50mA + 1.3V + 3V = 13V(10)根据具体线电压的不同,我们栅极电阻也应该作相应的调整,为什么呢?因为Rmin=Vlinemin/Imax其中Vlinemin就不同,如24V,如220V(11)对于24V而言:Rmin=Vlinemin/Imax = 24V*1.414V/1A = 34Ω(12)对于24V而言:Rmin=Vlinemin/Imax = 220V*1.414V/1A = 325Ω(13)更详细的内容可以参考老白硬件特训班:https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-21870440440.43.c3cb1839bIEpvV&id=631528631075

    2021/06/21 272 发布人:凡亿教育
  • EMC|EMI

    凡亿教育与赛盛技术EMC课程上线,助力企业高效解决产品EMC问题

    2021年3月10日,凡亿教育与赛盛技术强强联合开发了《PCB电磁兼容设计与分析》课程,助力企业高效解决产品EMC问题。凡亿教育创立于2009年,是国内领先的电子研发(设计与生产)和技术培训提供商,我们致力于建设更好的电子技术共享平台。 目前凡亿有60万电子会员,技术储备为社会持续输送7万余人高级工程师,服务了1万多中小型企业合作伙伴。深圳市赛盛技术有限公司成立于2005年,是中国电磁兼容工程技术的领航者,为国内首家全流程全方位电磁兼容工程技术服务与解决方案提供商。服务范围:EMC正向设计开发、EMC整改、EMC技术培训、硬件研发培训、EMC检测、EMC仿真设计、EMC设计平台软件、EMC研发体系建设等服务。服务领域:汽车、军品、医疗、通信、轨道交通、安防、家电、电力、工业、消费电子等行业。 1.课程的特色本课程抽取了PCB电磁兼容(EMC)设计中的重要概念、核心理论进行讲解,结合了深圳赛盛技术公司十几年EMC工程整改领域的技术案例总结同时,应用EMC仿真工具对产品PCB电磁兼容设计中的关键技术点与案例问题点进行进一步的解析与论证,能有效深化学员对该EMC关键技术知识点的掌握,并提高EMC问题分析解决的实际战斗力。培训老师具有近20年的EMC工作经验,课件选择了最重要的、与实际应用联系紧密的EMC知识点进行介绍,每一个知识点参考国外多部经典、权威的EMC文献资料进行理论分析,同时结合了赛盛技术相关的工程案例与仿真实例进行论证解析。  PCB设计中的EMC设计规则有仿真、测试数据支持。大多数的EMC设计规则,如PCB时钟走线跨分割、换参考、电源/地平面去耦等都有详细的仿真数据支持,有的还有测试数据支持,使学员印象深刻、铭记于心,达到学以致用、立竿见影的效果,课程能解决实际应用中的哪些EMC问题?PCB上信号的时域与频域特性,PCB的EMC设计中,为什么有些信号需要重点关注,有些信号不需要过于关注?PCB辐射问题从何而来,PCB都隐藏了哪些辐射天线?PCB辐射问题从何而来,PCB都有哪些隐形的辐射激励源?PCB层叠设计中都需要从哪些维度去考虑EMC问题?PCB布局设计中都需要从哪些维度去考虑EMC问题?PCB布线设计中哪些因素会影响信号电流的回流路径,会带来哪些的EMI影响? PCB上地的概念,PCB的地与哪些EMC问题相关?PCB电源地设计中的去耦电容是不是越多越好?PCB设计时,如何正确使用磁珠、电容、共模电感等EMC元器件,在单板原理图阶段全面考虑电磁兼容的问题?如何从PCB中考虑多种地的隔离、分割,单点连接还是多点连接?如何从产品的测试结果频谱图中精确找到PCB上的噪声源及其位置?  2.讲师简介吴老师     赛盛技术首席EMC专家丰富的电路设计经验,二十多年的硬件工程设计经历,多年EMC整改、设计累积,专长于民品军品电磁兼容与防雷设计、测试、问题整改以及研发技术平台流程体系建设、产品市场电磁兼容与防雷问题解决,并在业界率先提出了“系统流程法、专人负责制”EMC流程设计方法与理念!并已经在多家企业实施应用!具有丰富的授课交流经验,多次举办公开课,传授EMC整改、设计知识!其中华为公司工作5年,专门从事通讯产品系统电磁兼容与防雷工程的设计、验证、认证工作,有丰富的EMC设计、测试、整改经历,在复杂产品系统EMC、防雷工程领域积累了丰富理论及实践。港湾网络通信公司任EMC部门经理,主持整个公司电磁兼容、安规、防雷工作。自2005年加盟赛盛技术,现为深圳市赛盛技术股份有限公司首席电磁兼容(EMC)专家,专注电磁兼容工程设计咨询。从2005年10月至今,由赛盛技术主办,在深圳、上海、成都和北京已成功举办上百期EMC系列课程,同时为众多企业提供过内训服务,参加过吴老师课程企业超过3000家,参训的学员超过30000多人,受到企业和研发人员高度评价和技术认可。石老师—电磁兼容工程研究院总工程师   资深EMC专家产品硬件电磁兼容工程技术从业近20余年主要经历与经验:华为公司电磁兼容研究部工作8年多,具有丰富的通信产品电磁兼容设计经验和解决问题经验,对前沿的电磁兼容设计理念与最新的电磁兼容信息比较了解;复杂通讯系统的电磁兼容设计、复杂接入网系统的电磁兼容设计、汽车电子系统EMC设计与整改。作为赛盛技术电磁兼容工程技术研究院总工程师,负责通讯行业、轨道交通、军品等重大行业的电磁建设设计与研究工作。 蒋万良――赛盛技术副总经理、讲师曾经在专业EMC实验室从事产品的电磁兼容测试、海外认证、电磁兼容问题整改咨询等工作;  在港湾网络公司从事复杂系统产品的电磁兼容、安规、防雷工程一体化设计、摸底测试、问题整改、产品认证、各种市场问题处理等工作,曾经负责国家863项目复杂通讯系 统的电磁兼容设计,陆军地面指挥作战通讯系统的电磁兼容设计、陆军五项军标测试,复杂接入网系统的电磁兼容设计,并且对通讯产品电磁兼容标准、防雷标准、军标GJB 151A 有一定的研究;自2005年加入赛盛技术公司以来参与多个汽车电子、军用产品等各类复杂工程应用EMC问题的解决。专长:  电磁兼容设计、电磁兼容测试、电磁兼容问题整改、产品防雷设计、研发技术平台流程体系建设、军用产品设计、对各个厂家的汽车电子标准、防雷标准、军标GJB 151A有深入的研究,另外对于混合动力整车内部的干扰问题有比较深入的研究。 授课老师-林老师赛盛技术工程中心总监 EMC 专家实战性 EMC 专家从事产品硬件电磁兼容工程技术 15 年,负责赛盛技术重要案件的设计整改工作,其中负责过 BMS、DC/DC、OBC、整车、电控系统、军用交换机、光电系统、光雷系统、红外系统、军用综合任务处理系统、无人机、电话通信网关、安防监控、环境测试系统、军用笔记本、卫星系统、飞机电源系统、船舶控制系统等产品设计及整改工作! 3.通过1080分钟学习后,你将获得如下收益:掌握PCB电磁兼容设计关键技术知识点:1.1  PCB上哪些信号需要关注其EMC设计1.2  PCB引起电磁兼容问题的天线模型有哪些1.3  PCB层叠设计中的EMC关键技术点1.4  PCB布局设计EMC都需要关注哪些关键点1.5  PCB关键信号的回流设计1.6  PCB接地设计、接口分地设计1.7  电源地平面设计等关键PCB的电磁兼容设计技术;逐步了解PCB EMC问题的分析思路:2.1  学会EMC近场分析工具的使用方法2.2  通过典型案例的讲解学会问题的分析思路,快速找到问题点,并给出优化设计方案;4.该课程适合哪些领域的人员学习?从事开发部门主管、EMC设计工程师、EMC整改工程师、EMC认证工程师、硬件开发工程师、PCB LAYOUT工程师、结构设计工程师、测试工程师、品管工程师,系统工程师。具体课程大纲请联系助教获取

    2021/03/11 426 发布人:凡亿教育
  • EMC|EMI

    【电子概念100问】第057问 抑制EMC的方法有哪些?

    答:在PCB设计中,抑制EMC问题呢,主要从以下几个方面入手:屏蔽、滤波、合理接地、合理布局。但是呢随着电子系统日益的集成化、综合化的发展,采取以上几个方面的措施往往会跟产品的成本、质量、功能要求等发生矛盾,所以我们要权衡利弊研究出最合理的措施来满足电磁兼容性的要求。首先电磁兼容性控制是一项系统工程,应该在设备和系统设计、研制、生产、使用与维护的各阶段都充分的予以考虑和实施才可能有效。科学而先进的电磁兼容工程管理是有效控制技术的重要组成部分。在控制方法,除了采用众所周知的抑制干扰传播的技术,如屏蔽、接地、答接、合理布线等方法以外,还可以采取回避和疏导的技术处理,如空间方位分离、频率划分与回避、滤波、吸收和旁路等等,有时这些回避和疏导技术简单而巧妙,可以代替成本费用昂贵而质量体积较大的硬件措施,收到事半功倍的效果。他们是精明的工程师们经常采用的控制方法。    在解决电磁干扰问题的时机上,应该由设备研制后期暴露出不兼容问题而采取挽救修补措施的被动控制方法,转变成在设备设计初始阶段就开展预测分析和设计,预先检验计算,并全面规划实施细则和步骤,做到防患于未然。把电磁兼容性设计和可靠性设计,维护性、维修性设计与产品的基本功能结构设计同时进行,并行开展。电磁兼容控制技术是现代并行工程的组成内容之一。磁兼容控制策略与控制技术方案可分为如下几类:1、传输通道抑制: 具体方法有滤波、屏蔽、答接、接地、布线;2、空间分离: 地点位置控制、自然地形隔离、方位角控制、电场矢量方向方向控制;   3、时间分隔: 时间共用准则、雷达脉冲同步、主动时间分隔、被动时间分隔;4、频率管理: 频率管制、滤波、频率调制、数字传输、光电转换;5、电气隔离: 变压器隔离、光电隔离、继电器主理、DC/DC变换。

    2021/01/04 539 发布人:凡亿教育
  • EMC|EMI

    【电子概念100问】第056问 什么叫做EMC?形成EMC的三要素是什么?

    答:EMC,是Electro Magnetic Compatibility的缩写,翻译过来就是电磁兼容性,是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受电磁骚扰的能力。传感器电磁兼容性是指传感器在电磁环境中的适应性,保持其固有性能、完成规定功能的能力。它包含两个方面要求:一方面要求传感器在正常运行过程中对所在环境产生电磁干扰不能超过一定限值;另一方面要求传感器对所在环境中存在电磁干扰具有一定程度抗扰度。EMC电磁干扰是电子产品困扰电子工程师的一大难题,为了解决电子产品设计中EMC的问题,我们必须先要弄清楚电磁干扰问题是怎么形成的。EMC问题形成的三点要素为:Ø 电磁骚扰源;Ø 耦合途径或者传播途径;Ø 敏感设备。EMC三要素之间的关系如图1-45所示。 图1-45 EMC三要素示意图

    EMC
    2021/01/04 446 发布人:凡亿教育
  • EMC|EMI

    高速PCB设计EMI的九大规则,工程师必看

    随着信号上升沿时间的减小及信号频率的提高,电子产品的EMI问题越来越受到电子工程师的关注,几乎60%的EMI问题都可以通过高速PCB来解决。以下是九大规则:规则一:高速信号走线屏蔽规则在高速的PCB设计中,时钟等关键的高速信号线,走线需要进行屏蔽处理,如果没有屏蔽或只屏蔽了部分,都会造成EMI的泄漏。建议屏蔽线,每1000mil,打孔接地。规则二:高速信号的走线闭环规则由于PCB板的密度越来越高,很多PCB LAYOUT工程师在走线的过程中,很容易出现一种失误,即时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候产生了闭环的结果,这样的闭环结果将产生环形天线,增加EMI的辐射强度。规则三:高速信号的走线开环规则规则二提到高速信号的闭环会造成EMI辐射,然而开环同样会造成EMI辐射。时钟信号等高速信号网络,在多层的PCB走线的时候一旦产生了开环的结果,将产生线形天线,增加EMI的辐射强度。规则四:高速信号的特性阻抗连续规则高速信号,在层与层之间切换的时候必须保证特性阻抗的连续,否则会增加EMI的辐射。也就是说,同层的布线的宽度必须连续,不同层的走线阻抗必须连续。规则五:高速PCB设计的布线方向规则相邻两层间的走线必须遵循垂直走线的原则,否则会造成线间的串扰,增加EMI辐射。简而言之,相邻的布线层遵循横平竖垂的布线方向,垂直的布线可以抑制线间的串扰。规则六: 高速PCB设计中的拓扑结构规则在高速PCB设计中,线路板特性阻抗的控制和多负载情况下的拓扑结构的设计,直接决定着产品的成功还是失败。图示为菊花链式拓扑结构,一般用于几Mhz的情况下为益。高速PCB设计中建议使用后端的星形对称结构。规则七:走线长度的谐振规则检查信号线的长度和信号的频率是否构成谐振,即当布线长度为信号波长1/4的时候的整数倍时,此布线将产生谐振,而谐振就会辐射电磁波,产生干扰。规则八:回流路径规则所有的高速信号必须有良好的回流路径。尽可能地保证时钟等高速信号的回流路径最小。否则会极大的增加辐射,并且辐射的大小和信号路径和回流路径所包围的面积成正比。规则九:器件的退耦电容摆放规则退耦电容的摆放的位置非常的重要。摆放不合理根本起不到退耦的效果。其原则是:靠近电源的管脚,并且电容的电源走线和地线所包围的面积最小。

    2020/12/17 362 发布人:电子视界
  • EMC|EMI

    PCB板边缘的敏感线为何容易ESD干扰

    现象描述某接地台式产品,对接地端子处进行测试电压为6KV的ESD接触放电测试时,系统出现复位现象。测试中尝试将接地端子与内部数字工作地相连的 Y电容断开,测试结果并未明显改善。原因分析ESD干扰进入产品内部电路,形式多种多样。对于本案例中的被测产品来说,其测试点为接地点,大部分的ESD干扰能量将从接地线流走,也就是说ESD电流并没有直接流入该产品的内部电路,但是,处在IEC61000-4-2标准规定的ESD测试环境中的这个台式设备,其接地线长度在1m左右,该接地线将产生较大的接地引线电感(可以用1u H/m来估算),在静电放电干扰发生时(即图1中开关K闭合时),高的频率(小于1ns的上升沿)静电放电电流并不能使该被测产品接地点上的电压为零(即图1 中G点的电压在K闭合时并不为零)。这个在接地端子上不为零电压将会进一步进入产品内部电路。图1已经给出了ESD干扰进入产品内部PCB的原理图。图 1  ESD干扰进入产品内部PCB的原理图从图1中还可以看出,CP1:(放电点与GND之间的寄生电容),Cp2:(PCB板与参考接地板之间的寄生电容),PCB板的工作地(GND)和静电放电枪(包括静电放电枪接地线)一起形成了一条干扰通路,干扰电流为ICM。在这条干扰路径中,PCB板处在其中,显然PCB在此时受到了静电放电的干扰。如果该产品还存在其它电缆,这种干扰将更为严重。再来解释一下为何布置在PCB边缘的印制线比较容易受到干扰,那应该从PCB板中的印制线与参考接地板之间的寄生电容谈起。印制线与参考接地板之间存在寄生电容,这个寄生电容将使PCB板中的印制信号线受到干扰,共模干扰电压干扰PCB中印制线原理图如图3所示。从图3可以看出,当共模干扰(相对与参考接地板的共模干扰电压)进入GND后,会在PCB板中的印制线和GND之间产生一个干扰电压,这个干扰电压不但与印制线与PCB板GND之间的阻抗(图3中的Z)有关还有PCB中印制线与参考接地板之间的寄生电容有关。假设印制线与PCB板GND之间的阻抗Z不变,则,当印制线与参考接地板之间的寄生电容越大时,在印制线与PCB板GND之间的干扰电压Vi越大,这个电压与PCB中的正常工作电压相叠加,将直接影响PCB中的工作电路。由印制线与参考接地板之间的寄生电容计算公式1 可知,印制线与参考接地板之间的寄生电容大小取决于印制线与参考接地板之间的距离(即公式1中的H)和印制线与参考接地板之间形成电场的等效面积(即公式1中的S)。Cp ≈ 0.1 x S / H                    (1)Cp : 寄生电容 [pF]S : 印制线等效面积 [cm2]H : 高度 [cm]当印制线布置在PCB板边缘时,该印制线与参考接地板之间将形成相对较大寄生电容,因为布置在PCB内部的印制线与参考接地板之间形成的电场被其它印制线所“挤压”,而布置在边缘的印制线与参考接地板之间形成的电场且相对比较发散。图4为印制线与参考接地板之间电场分布示意图。显然,对于本案例中的电路设计,由于PCB中的复位信号线布置在PCB板的边缘并且已经落在GND平面之外,因此复位信号线会受到较大的干扰,导致ESD测试时,系统出现复位现象。处理方法根据以上的原理分析,很容易得出以下两种处理措施:1、重新进行PCB布线,将复位信号印制线在PCB上左移,使其在GND平面覆盖的区域内,而且远离PCB板边缘,同时为了进一步降低复位信号印制线与参考接地板时间的寄生电容,可以在复位信号印制线所在的层(本案例为4层板,复位信号线布置在表层)上空余的地方铺上GND铜箔(通过大量过孔与相邻GND平面相连),如图5所示。2、在受干扰的复位印制线上,靠近CPU复位管脚的附近并联一个电容,电容值可以选在100pf~1000pf之间。

    2020/12/16 422 发布人:电子视界
  • EMC|EMI

    No ERC检查点的放置

    当元器件某些管脚我们不需要用到,但是原理图编译会检测处错误,说我们未连接,此时我们只需放置No ERC检查点即可。如图2-68所示。图2-68  No ERC检查点示意图可以通过按键盘的X来执行放置No ERC检查点,或者点击菜单栏的Place—No Connect也可放置No ERC检查点。如图2-69所示。图2-69  No ERC检查点放置命令位置示意图在执行完命令之后,会弹出如图2-70所示的X标记,单击确定即可完成放置。图2-70  命令执行界面示意图

    2020/09/11 1029 发布人:零七三一
  • EMC|EMI

    EMC磁珠滤波:我的原理很简单,只是你没看懂!

    在产品数字电路EMC设计过程中,我们常常会使用到磁珠,那么磁珠滤波的原理以及如何使用呢?铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要呈电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特性。铁氧体在高频时呈现电阻性,相当于品质因数很低的电感器,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高高频滤波效能。在低频段阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。在高频段阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。  使用片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用场合。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。应用场合片式电感:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止。磁珠的单位是欧姆,因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。磁珠的DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标准,比如是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于1000欧姆。针对我们所要滤波的频段需要选取磁珠阻抗越大越好,通常情况下选取600欧姆阻抗以上的。另外选择磁珠时需要注意磁珠的通流量,一般需要降额80%处理,用在电源电路时要考虑直流阻抗对压降影响。

    2020/08/22 439 发布人:电子视界
  • EMC|EMI

    电磁兼容故障诊断与整改

    电磁兼容故障诊断与整改是一项复杂的系统工程,主要表现在其故障现象多样,产品的电气、结构、材料、设计等诸多影响因素相互关联,整改手段差异性很大,对技术人员能力要求较高,所以需要丰富的设计经验和良好的测试能力作为保证。往往结果就是很小的一个因素,但需要经历曲折的过程。电磁兼容的整改有其客观规律可循,欲速则不达,这就要求技术人员除具有多方面的经验积累之外,必须有信心,更耐心,能细心,多思考,重交流,使得每一次成功的整改实践都会留下珍贵的经验。这里从四个阶段简述故障诊断与整改的完整过程。一、确认现象根据电磁兼容测试的结果,对故障现象进行核实和确认,为随后的故障诊断分析打下坚实基础。这个环节很重要,技术人员不能忽略每一个细节,包括测试报告的图/表、测试配置/布置的照片、测试过程的记录、出现故障时的工况,以及试验过程中出现的其它现象。避免由于测试配置/布置不合理、测试状态设置不对等人为因素,将不正确的试验结果当作故障进行处理,耗时误工。另外,在可能的情况下,复现一下故障现象(许多时候是很难复现的),补充一些细节。这一阶段可以保证有的放矢,避免盲目动手,徒劳无功。二、诊断分析确认现象之后,即转入诊断分析阶段,这是整改对策实施的前提。首先从接地、屏蔽和滤波几方面对产品的壳体屏蔽、电源/信号端口的接地/滤波,以及测试布置中的接地情况进行排查,查找是否有明显的电气布置错误,或者明显的设计缺陷,排除这些显而易见的影响因素,避免想当然的采取整改措施。在实践中,有过类似的许多案例,折腾了大半天,最后才“偶然”发现是一个接口连接松动,或者接地方式不对,实际上根本不用去进行那么多的整改工作的。排除明显因素后,才进入真正的整改环节。电磁兼容问题离不开干扰源、干扰途径和干扰宿三要素,所以在确认故障现象之后,就需要从这三方面逐步进行细致的分析。同时,现象也无外乎传导和辐射两大类,主要涉及电源和屏蔽方面。除了PCB板级设计之外(PCB板级可以划为另一专属领域,需要更多的设计经验),一般的传导类现象都归结到线缆,或者内部的开关电源等模块,辐射类现象都归于线缆耦合发射和壳体泄漏等方式,而干扰产生方式就是传导、耦合和辐射。之后,就需要从传导,或者辐射的相关影响要素进行深入的分析了。此时需要将测试方法/原理与产品的设计/功能结合起来,逐项进行分析,基本上采取排除法,最后归纳出一项或这几项可能的原因,再针对性的拿出可实施的整改方案。在这个过程中,经验是很重要的,但切忌盲目套用经验,因为往往同样的现象,在不同的对象上有不同的原因,有时即使同类型的对象,也会是不同原因所致。三、试验验证按照诊断分析中确定的整改方案实施试验,试验所采取的方式主要是接地、屏蔽和滤波。这时可能用到一些整改对策元器件,如电容、电感、滤波器、磁环/磁珠、导电胶带、衬垫等等,从相关频率、电气特性、物理尺寸等要素有针对性的选取。试验可能只需要一两次,可能需要许多次,原则是先易后难、先做调整后增器件。即先从结构调整开始,对接口、端子、线缆等进行屏蔽/接地、布局更改等方式,其后再有针对性的选择滤波器等器件,最后才涉及到模块和板级的设计更改。这一阶段,主要的工作将由电磁兼容测试人员实施,有经验的测试人员会给出建设性的意见,非常有助于问题的解决。如果产品开发人员具备一定的电磁兼容测试经验,那就最好不过了。四、完善方法通过试验验证某一整改措施有效之后,往往整改就此结束了。这里建议,对整改工作的细节进行总结,完善之后,形成正式的、可操作性的、固化的产品加固方案,使得后续产品都能规避同样的电磁兼容风险,同时将经验积累下来,为今后产品的设计开发提供电磁兼容性能保障。文章来源于网络,版权归原作者所有,如涉及版权或对版权有疑问,请第一时间与我们联系,感谢

    2020/08/22 352 发布人:电子视界
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