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EMC 設(shè)計避坑指南:四不口訣

上海雷卯電子 ? 2025-05-29 09:03 ? 次閱讀


你的產(chǎn)品明明設(shè)計得很好,為什么一做EMC測試就失敗?雷卯EMC小哥教大家4個超實用的EMC設(shè)計技巧四不口訣,幫你避開常見的坑!

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準(zhǔn)則1 讓電流“走捷徑”,不繞遠(yuǎn)路

核心邏輯:高頻電流走 “電感最小路徑”,環(huán)路越大→輻射越強(qiáng)!

雷卯實驗室關(guān)鍵知識點:

· 信號電流必成環(huán)路,回流路徑緊貼流出路徑

· 低頻(kHz 級)走 “電阻最小路徑”,回流可能分散;高頻(MHz 級)走 “電感最小路徑”,回流緊貼主線

· 設(shè)計技巧:高速信號與回流平面緊鄰,縮短信號層與地平面間距

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準(zhǔn)則2 不要分割信號返回平面

雷卯 EMC 工程師的安全經(jīng)驗法則是:為所有信號電流提供一個完整的返回平面。若某低頻信號易受干擾或可能干擾電路板上的電路,應(yīng)使用單獨層的走線將其電流回流至源端,而非分割平面。隨意開槽 / 分割地平面,導(dǎo)致回流路徑突變→EMI 激增!

例外情況:僅當(dāng)?shù)皖l敏感信號需隔離時(如音頻電源),可采用獨立回流走線,但需滿足:

1.獨立層單獨回流,不與高頻平面交叉

2.可咨詢雷EMC專家,避免照搬案例

警示:99% 場景下,完整平面是最優(yōu)解!

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準(zhǔn)則3 不要在連接器之間布置高速電路

在雷卯實驗室評估過的電路板設(shè)計中,這是最常見的問題之一。許多本可輕松滿足EMC要求(無需額外成本或精力)的簡單設(shè)計,最終卻因違反這一規(guī)則而不得不增加大量屏蔽和濾波措施。

為何連接器的位置如此重要?在幾百兆赫茲以下的頻率,波長可達(dá)米級或更長,印刷電路板本身的“天線”因電尺寸小而效率低,但連接到電路板的電纜或其他設(shè)備卻可能成為高效天線。

信號電流在走線上流動并通過完整平面回流時,平面上任意兩點的電壓差通常與平面內(nèi)的電流成正比。當(dāng)所有連接器沿電路板一側(cè)排列時,它們之間的電壓差可忽略不計;但如果連接器之間布置了高速電路,連接器之間可能產(chǎn)生幾毫伏或更高的電位差,這些電壓會驅(qū)動電流流入連接的電纜,導(dǎo)致產(chǎn)品超出輻射發(fā)射要求。

準(zhǔn)則4 不盲目追求最快邊沿,控制好信號轉(zhuǎn)換時間

核心邏輯:高頻電流走 “電感最小路徑”,環(huán)路越大→輻射越強(qiáng)!

雷卯推薦控制手段對比表:

方法優(yōu)點缺點適用場景
受控邏輯芯片效果穩(wěn)定,易集成需定制器件高速總線(如PCIe)
串聯(lián)電阻低成本,易調(diào)整可能引入振鈴普通數(shù)字信號
鐵氧體磁珠高頻抑制強(qiáng)阻抗非線性,難調(diào)試混合信號邊界
并聯(lián)電容不可取!增加功耗+ 延遲嚴(yán)重惡化信號質(zhì)量禁止使用!

雷卯EMC小哥推薦黃金比例:轉(zhuǎn)換時間≈20% 位周期(如 100MHz 時鐘,邊沿控制在 2ns 以內(nèi))bd8c6aae-3c28-11f0-986f-92fbcf53809c.gif

總結(jié) 四不口訣速記表



準(zhǔn)則核心要求關(guān)鍵點
一不電流不繞遠(yuǎn)路,需走高頻最小電感路徑雷卯EMC小哥建議:確保信號與回流平面緊鄰,縮短信號層與地平面間距,讓電流 “走捷徑”。
二不不分割信號返回平面為信號電流提供完整返回平面,規(guī)避因開槽/ 分割地平面導(dǎo)致的回流路徑突變與 EMI 激增。
三不連接器間不布高速電路將連接器集中排列于電路板一側(cè),避免高速電路介于接口之間。
四不不盲目追求最快邊沿,控制好信號轉(zhuǎn)換時間采用受控邏輯芯片、串聯(lián)電阻等方式,遵循“轉(zhuǎn)換時間≈20% 位周期” 黃金比例。

Leiditech雷卯電子致力于成為電磁兼容解決方案和元器件供應(yīng)領(lǐng)導(dǎo)品牌,供應(yīng)ESDTVSTSSGDT、MOV、MOSFET、Zener、電感等產(chǎn)品。雷卯擁有一支經(jīng)驗豐富的研發(fā)團(tuán)隊,能夠根據(jù)客戶需求提供個性化定制服務(wù),為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的解決方案。

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