《EMC设计在电子设备中的应用》-毕业论文.docVIP

w EMC设计在电子设备中的应用 摘要：电磁兼容作为一门新兴的综合性交叉学科正在我国迅速发展，它与电磁环境及电磁频谱资源有着密切的关系。解决电磁兼容问题，不仅需要理论，还需要解决问题的措施和经验等实际手段。本文从基本的几种方式出发分析了与emc的关系，并从工程的角度提出了一些处理方法和措施。 关键词：电磁兼容 emc 结构 屏蔽 接地 中图分类号：tn03 文献标识码：a 文章编号：1007-9416(2012)02-0083-01 1、引言 随着科学技术的进步，电子设备日益复杂，特别是模拟电路和数字电路混合的情况日见增多，电路的工作频率愈来愈高，将导致电路之间，设备之间的干扰更加严重，emc设计，即电磁干扰设计正是解决电磁干扰和被干扰的一门科学，这门科学正被大家所重视，本文从工作实际出发，探讨了设备中的几点emc技术。 2、emc问题来源 所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化，有时变化速率还相当快，这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量，而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。 emi有两条路径：辐射和传导，辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其它缺口泄露出去，而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线离开外壳，在形成的空间自由辐射，而形成干扰。 3、结构与emc 结构是设计电子设备机柜中的重要组成部分，是解决emc问题的重要途径，电磁场屏蔽、良好的接地系统，以及耦合的避免都要借助于良好的结构设计。 总的来说，结构的emc设计要尽量避免共模干扰电流流过敏感电路，避免额外的容性耦合或感性耦合。在实际工作中还要注意几点： (1)信号地和机壳地分开设计，为独立汇流条 (2)滤波器的位置应靠近输入电源处 (3)采用标准结构件，与接触面良好接触 (4)开孔的设计利用屏蔽罩的小孔波导特性 (5)避免悬空金属的存在 4、屏蔽与emc 在机柜的电缆之间及机柜内部连接线，我们经常看到在外层有专门的屏蔽层，甚至在电缆头结合处也有专门的屏蔽处理措施，其实这就是屏蔽的应用。屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。设备一般都要进行屏蔽，这是因为结构本身存在一些槽和缝隙，在电子设备机柜的设计，如信号处理机、操作控制台等，形成一个屏蔽体，将接收电路，设备或系统包围起来，这样有助于防止它们受到外界电磁场的影响，并具有减弱干扰的作用。在大多数的产品应用中，可利用反射原理来进行屏蔽。见图一。 屏蔽设计的关键是电连续性，在机柜的emc屏蔽设计中，有一重点也是难点，即机柜的对外接口处，包括散热孔，可动导体等，在结合处往往会出现“漏”，，因为接缝会导致屏蔽罩导通率下降，因此屏蔽效率也会降低，当两边的结构体不能很好的搭接时，通常需要通过密封衬垫来弥补，甚至采用某些特殊材料进行封堵，总的来说，表面处理及垫片设计是保持长期屏蔽以实现emc性能的关键因素。问题及注意： (1)屏蔽电缆的屏蔽层要360度搭接处理 (2)屏蔽电缆要避免出现单独的“尾巴” 5、接地与emc 在工程应用中，接地是个“神奇”的东西，说它“神奇”，是因为在不同环境下，接地的方式不一样，所产生的效果就差别很大，其实，接地主要基于三个目的，(1)公共的参考零电位，(2)防止外界电磁场的干扰，(3)保证安全工作。大多数产品都要求接地，虽然接地可以是真正接地，隔离或者浮地，但接地结构必须存在。 接地，是emc设计中最重要的一方面，但是因为环境等许多无法控制的因素影响，通常很难建模或分析，在emc考核中，接地要考虑到分系统以及所属的大系统设计，甚至还要受制于周边的设备。在基本的接地方案中有这几种：单点，单点星型，多点，浮动接地。在笔者应用的设备emc测试中，有多设备的分系统，采取的是各设备的单点而形成的多点方式，在接地的过程中，对应不同的测试，要考虑到以下几点： (1)接地应尽可能的短 (2)搭接线应由镀锡铜、镀镉铜等良好导电金属制成 (3)搭接线不应该有两个或多个串接形成 (4)地线搭接应平整，平顺 (5)采用隔离变压器等方式减少地环路 接地的处理方式如图二： 6、结语 结构、屏蔽、接地是影响emi的几个方面，当然，作为一门实践性很强的技术学科，影响emc还有着多方面的因素，电缆、连接器的选择，滤波器的选型与安装，pcb硬制板的设计等等，emc设计犹如交通法规，不遵守不一定会出交通事故，但是必然风险大大加大，emc设计的目的是最大限度地降低emc测试风险。 参考文献 [1] 郑军奇.emc设计与测试案例分析.电子工业出版社. [2] 大卫a,韦斯顿.电磁兼容原理与应用.机械工业出版社.