丨EMC(電磁兼容)是什么

EMC(電磁兼容)一直是電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)中的難題。EMS是指設(shè)備在電磁環(huán)境中可以正常工作并且不對(duì)其它的設(shè)備造成干擾。

EMS可以分為兩部分，一個(gè)是EMI(電磁干擾)，一個(gè)是EMS(電磁敏感度)。EMI是設(shè)備本身對(duì)于其他設(shè)備的攻擊性，而EMS是設(shè)備本身對(duì)于其它設(shè)備抗干擾的能力。

丨EMC測(cè)試結(jié)果的評(píng)價(jià)

A級(jí)：實(shí)驗(yàn)中技術(shù)性能指標(biāo)正常;

B級(jí)：試驗(yàn)中性能暫時(shí)降低，功能不喪失，實(shí)驗(yàn)后能自行恢復(fù);

C級(jí)：功能允許喪失，但能自恢復(fù)，或操作者干預(yù)后能恢復(fù);

R級(jí)：除保護(hù)元件外，不允許出現(xiàn)因設(shè)備(元件)或軟件損壞數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低。

丨EMC整改

防止EMC可以從兩方面下手，一是電路設(shè)計(jì)，二是PCB設(shè)計(jì)。

電路設(shè)計(jì)防止EMC，我們要先認(rèn)識(shí)一個(gè)詞，浪涌。

浪涌是指瞬間出現(xiàn)超過(guò)穩(wěn)定值的峰值，它包括浪涌電壓和浪涌電流。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間的一種劇烈脈沖。

電路中瞬態(tài)干擾是指電路中出現(xiàn)的浪涌電壓和浪涌電流等等瞬間干擾信號(hào)，其特點(diǎn)是作用時(shí)間極短，但是電壓幅度高，能量大。很容易擊穿電路，造成破環(huán)，因此必須采用抑制措施。

一半使用TVS管等電磁兼容元件。電磁兼容性元件是解決干擾電磁干擾發(fā)射和電磁敏感度問(wèn)題的關(guān)鍵。

常見的電磁兼容元件有以下幾種

1.磁珠

磁珠是一種廉價(jià)，易用，濾除高頻噪聲的元件。它等效于一個(gè)電阻和電感并聯(lián)，電阻值和電感值隨信號(hào)的頻率發(fā)生變化。磁珠在低頻是呈現(xiàn)低阻抗，高頻是呈現(xiàn)高阻抗。

選擇磁珠時(shí)要注意以下幾個(gè)參數(shù)，直流電阻，額定電流，電阻頻率特性，感抗頻率特性。

2.共模電感

也叫共模扼流圈，常用于電腦的開關(guān)電源中過(guò)濾共模的電磁干擾信號(hào)。在板卡設(shè)計(jì)中，共模電感也是起EMI濾波的作用，用于抑制高速信號(hào)線產(chǎn)生的電磁波向外輻射發(fā)射。

共模電感主要參數(shù)有，阻抗值(共模和差模時(shí)阻值)，直流電阻，直流電流。

共模電感常用于各種高速接口(USB，DDR，485，CAN)。電源接口共模電感主要用于AC電源，DC電源接口。

3.TVS是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件

當(dāng)TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10的負(fù)12次方秒量級(jí)的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩梗崭哌_(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。它具有響應(yīng)速度快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

選型TVS要注意以下參數(shù)

1、反向截止電壓 VRWM 與反向漏電流 IR：反向截止電壓 VRWM 表示 TVS 管 不導(dǎo)通的最高電壓，在這個(gè)電壓下只有很小的反向漏電流 IR。

2、擊穿電壓 VBR：TVS 管通過(guò)規(guī)定的測(cè)試電流時(shí)的電壓，這是表示 TVS 管導(dǎo) 通的標(biāo)志電壓，還有其他就不一一說(shuō)了。

丨PCB防止EMC主要有以下的幾種方式

a、布局

電源模塊，高頻信號(hào)，電感線圈都是容易產(chǎn)生EMC的模塊，要注意好不要互相影響。電源一般要在板邊，高頻信號(hào)遠(yuǎn)離容易被影響的元件，用GND隔離好，電感線不可以和其他敏感線交叉，最好是下面只有GND線。

b、分層

在多層高速板中，一般有信號(hào)層、電源層、GND層。電源層和GND層在布線時(shí)候要求減少切割，盡量保持銅皮的完整性。元器件下面要有一個(gè)GND層，還有高速信號(hào)，高頻信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)等等關(guān)鍵信號(hào)要有地平面作為參考。

c、布線

3W原則、差分對(duì)線等長(zhǎng)，靠近走、高速或敏感線不能跨分割區(qū)。

d、接地

同類電路單獨(dú)分布地，在單板上單點(diǎn)相連。

e、布線

信號(hào)線走線短，不同類信號(hào)線走線寬度有區(qū)別，過(guò)孔少，無(wú)環(huán)路，回路面積小，無(wú)線頭。有延時(shí)要求的走線，其長(zhǎng)度符合要求。

無(wú)直角，對(duì)關(guān)鍵信號(hào)線優(yōu)先采用圓弧倒角，相鄰層信號(hào)走線互相垂直或相鄰層的關(guān)鍵信號(hào)平行布線≤1000MIL。

審核編輯：湯梓紅