如何減少電子系統(tǒng)的電磁干擾？

電磁干擾（EMI）是在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中常見(jiàn)的問(wèn)題，它是由于電子設(shè)備中的快速電子流所產(chǎn)生。電子系統(tǒng)的低噪聲、高速、高精度和高可靠性要求，使得EMI的問(wèn)題變得更加嚴(yán)重和棘手。EMI不僅會(huì)導(dǎo)致電子系統(tǒng)性能下降，還可能導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰或失效。因此，減少電子系統(tǒng)的EMI是一個(gè)非常重要的任務(wù)。在本文中，我們將討論幾種有效的方法，以幫助減少電子系統(tǒng)的EMI.

第一種方法是物理防護(hù)。這種方法旨在減少EMI信號(hào)的傳播和接收。最常見(jiàn)的物理屏蔽是在關(guān)鍵電子元件和電路附件周圍放置金屬屏蔽罩或圍欄。金屬屏蔽可以顯著減少EMI的強(qiáng)度和頻率范圍。例如，在設(shè)計(jì)電源轉(zhuǎn)換器電路時(shí)，我們可以使用金屬屏蔽罩以減少傳導(dǎo)和輻射EMI。在物理屏蔽方面，還可以通過(guò)選擇互不干擾的布局配置來(lái)避免或減少信號(hào)耦合和串?dāng)_。這個(gè)方法需要在電子設(shè)計(jì)的早期階段考慮到，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)后期再添加物理屏蔽是非常困難和昂貴的。

第二種方法是使用濾波器。濾波器可以阻塞或減少EMI信號(hào)的傳輸。濾波器分為三種類型：低通、帶通和高通。低通濾波器用于減少高頻EMI信號(hào)。帶通濾波器用于選擇所需頻率范圍內(nèi)的信號(hào)。高通濾波器用于減少低頻EMI信號(hào)。根據(jù)需要，濾波器可以用作單元件、線路、甚至整個(gè)電子系統(tǒng)的組成部分。例如，在設(shè)計(jì)天線時(shí)，可以使用帶通濾波器來(lái)選擇所需的頻率范圍，以便最小化EMI干擾。濾波器是有效緩解EMI的一種低成本方法，一般認(rèn)為應(yīng)該優(yōu)先考慮。

第三種方法是使用地面和供電規(guī)劃。正確的地面和供電規(guī)劃可以有效地減少電子系統(tǒng)的EMI。在電子設(shè)計(jì)中，我們可以通過(guò)在地面平面下添加盡可能多的地面引腳來(lái)改善地面引腳，并通過(guò)減少地面區(qū)域的起伏來(lái)提高地面引腳的電流容量。在供電規(guī)劃方面，我們可以通過(guò)在電路附件和信號(hào)源周圍添加并聯(lián)電感器或通過(guò)使用分立電路而不是公共總線來(lái)減少供電線路上的EMI。正確的地面和供電規(guī)劃可以減少電子系統(tǒng)中的電流組成分量和地面電流噪聲，從而降低EMI的嚴(yán)重程度。

第四種方法是使用抑制和吸收材料。這種材料可以減少電子系統(tǒng)的EMI。例如，我們可以在電路附件周圍使用軟磁材料，使磁場(chǎng)更容易吸收EMI信號(hào)。其他抑制和吸收材料包括鐵氧體、金屬布、泡沫塑料等。抑制和吸收材料可以通過(guò)減少反射和散射來(lái)有效地減少EMI信號(hào)的強(qiáng)度。

第五種方法是使用正確的接地和連接技術(shù)。正確的接地和連接技術(shù)可以最大程度地減少EMI信號(hào)的傳輸和接收。例如，在設(shè)計(jì)板層線路布局時(shí)，我們可以采用虛接地技術(shù)，將所有電源和信號(hào)地連接到相鄰的板層或地面層，以最小化EMI信號(hào)的傳輸。在設(shè)計(jì)信號(hào)線時(shí)，我們可以采用同軸電纜、雙扭矩電纜或平衡線路來(lái)減少EMI信號(hào)的傳輸。

在減少電子系統(tǒng)的EMI方面，還有許多其他方法。例如，地面環(huán)繞和外殼連接、電源線路和電流負(fù)載匹配和斷面規(guī)劃、差模信號(hào)、互感和共模噪聲抑制等等。我們可以根據(jù)電子系統(tǒng)的特定需求和設(shè)計(jì)方案，在這些方法中選擇最合適的一種或多種方法。總之，EMI的嚴(yán)重程度和影響取決于電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和實(shí)施的措施，因此需要重視并盡力減少EMI的影響。