[信息与通信]电磁兼容传导抗扰度基础知识及实例分析.ppt

思考与启示 （1）在实践中，铁氧体对EFT/B干扰的抑制特别有效，若产品中能找到比较好的安装位置，那铁氧体磁环将是提高产品EFT/B抗扰度能力的最佳选择。 （2）用导线绕制铁氧体磁环时，线圈起始端与终止端远离（夹角大于40°）以防止线圈输入/输出之间耦合较大 主要内容 基础知识 案例分析 第一章：理论基础 1.1 时域与频域 任何信号都可以通过傅里叶变换建立其时域与频域的关系，如下式所示： 式中x(t)电信号的时域波形函数，H(f)是该信号的频域函数。 梯形脉冲的频谱如图1.1所示。 图1.1 梯形脉冲的频谱 从图1.1可以看到，梯形脉冲的频谱由主瓣和无数个副瓣组成，每个副瓣虽然也有最大值，但是总的趋势是随频率的增加而下降的。 上升时间为tr，宽度为t的梯形脉冲频谱峰值包含两个转折点，一个是1/πt,另一个是1/πtr。，频谱幅度低频端是常数，经过第一个转折点后以-20dB/10倍频下降，过另一个转折点后以-40dB/10倍频下降。 所以在电路设计时，在保证逻辑正常功能情况下，尽可能增加上升时间和下降时间，有助于减少高频噪声。 从上图也可以看出，频率较低的信号一般也不容易产生具有较高电平的高次谐波噪声 1.2 电磁骚扰单位分贝的概念 电磁骚扰通常用分贝来定义，分贝的原始定义为两个功率比较值取对数后再乘以10，如下图所示 dB=功率比=10lgP1/P2 P1 P2 由功率的分贝可以退出电压的分贝值，由由于 所以电压的分贝值表示为 dB=20lgU1/U2 衰减 在EMC领域中通常用dBμV直接表示电压的大小， dBμV及电压相对于1μV。 1.3 正确理解分贝的含义 在进行EMC测试时，经常发现许多人经过长时间努力，任然没有排除故障，造成这种现象的原因很可能是诊断工作陷入“死循环”下面举一个例子说明 假设一个系统在测试时出现了传导骚扰超标，系统不能满足EMC标准CISPR22中对传导骚扰CLASS B的限值，如图1.2所示 图1.2 某产品电源端口传导骚扰的组成和水平 经过初步分析，可能有以下四个原因 （1）“变压器”问题产生传导骚扰 （2）电源中“开关管”产生的传导骚扰 （3）“PCB”设计缺陷产生的传导骚扰 （4）“辅助设备”产生的传导骚扰 测试时，首先将与变压器有关的因素去掉，结果如图1.3所示 图1.3 去掉“变压器”有关因素后传导骚扰的组成和水平 从图1.3中可以看出，测试结果并没有明显减小，所以，所以认为“变压器”不是导致传导骚扰超标的主要原因。 再对电源中“开关管”进行处理，去掉其对电源端口传导骚扰不利的因素，传导骚扰的组成和水平如图1.4所示 图1.4 去掉“开关管”有关因素后电源端口传导骚扰的组成和水平 从上图1.4可以开关管也不是主要导致电源端口传导骚扰超标的主要原因。 接下来再对“PCB”进行检查，改进“PCB”中原来的缺陷,传导骚扰的组成和水平如图1.5所示 图1.5 只去掉“PCB”有关因素后的电源端口传导骚扰的组成和水平 从图1.5可以看出“PCB”也不是导致电源端口传导骚扰超标的主要原因，从变化的相对幅度看，似乎也可以忽略“PCB”的因素 到此为止还未解决产品中传导骚扰超标的问题，其实主要原因是测试人员忽视了频谱分析仪上显示的信号幅度（显示结果）是以dB为单位显示的。 我们假设由“变压器”问题产生的传导骚扰电平为Vn；因电源中“开关管”问题产生的传导骚扰电平为0.7Vn，因“PCB”问设计缺陷产生的传导骚扰电平为0.1Vn，因“辅助设备”产生的传导骚扰电平为0.01Vn，接下来再进行分析 图1.6 同时去掉“变压器”和“开关管”有关因素后电源端口传导骚扰的组成和水平 图1.6为同时去掉“变压器”和“开关管”有关因素后传导骚扰的组成和水平，由图可知同时去掉“变压器”有关因素和“开关管”有关因素后，测试结果就会有明显的改善，但是还是没有达到CLASS B的要求，在此基础上再去掉原来认为毫无关系的“PCB”因素，测试结果如图1.7所示 图1.7 同时去掉三个因素后电源端口的传导骚扰组组成和水平 由图1.7可知，同时去掉“变压器”、“开关管”、“PCB”