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电磁兼容的三种抑制方法

电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中满足要求,不会对其环境中的任何设备造成以忍受的电磁干扰的能力。

EMC包括EMI(电磁干扰)和EMS(电磁耐受性)。所谓EMI电磁干扰,是指机器本身在执行应有功能时产生的不利于其他系统的电磁噪声;EMS是指机器在执行应有功能时不受周围电磁环境影响的能力。


国产电磁兼容仪器设备


目前,许多国家都发布了自己的电磁兼容标准。EMC是对设计师经验和能力的极大考验。如何抑制电磁兼容?通过查找信息,我主要了解以下三种与我们目前相关的抑制方法。

(1)接地

在电子竞技中,我们经常讨论的问题之一是接地和接地方法。虽然这个术语使用得如此自然,接地方法讨论了这么多情况,但许多人并没有认真考虑它的具体含义,面对许多接地不当造成的问题。

接地类型可分为安全接地和信号接地,安全接地可分为设备安全接地、零保护和防雷接地、单点接地、多点接地、混合接地和悬浮接地。

接地通常是指电位参考点取地。在实际系统中,通常使用低阻抗导体作为地面,如外壳。接地的主要作用是防止人身电击、设备和线路损坏、防火和雷击、防静电损坏和电力系统的正常运行。


(2)滤波

滤波技术的基本用途是选择信号和抑制干扰。为实现这两个功能而设计的网络称为滤波器。滤波器通常可分为两类:信号选择滤波器和电磁干扰(EMI)滤波器。

信号选择滤波器是一种对所选信号范围相位影响最小的滤波器,可以有效地去除不必要的信号重量。

电磁干扰滤波器是一种能有效抑制电磁干扰的滤波器。电磁干扰滤波器常分为信号线EMI滤波器、电源EMI滤波器、印刷电路板EMI滤波器、反射EMI滤波器、隔离EMI滤波器等。

电路板上的电线是最有效的接收和辐射天线。由于导线的存在,电路板上往往会产生过强的电磁辐射。同时,这些导线可以接受外部电磁干扰,使电路对干扰非常敏感。在导线上使用信号滤波器是解决高频电磁干扰辐射和接收问题的有效途径。脉冲信号的高频成分非常丰富。这些高频成分可以通过导线辐射超过电路板的辐射标准。信号滤波器的使用可以大大降低脉冲信号的高频成分。由于高频信号的高辐射效率和高频成分的降低,电路板的辐射将大大改善。

电源线是电磁干扰传输设备和传输设备的主要途径。通过电源线,电网上的干扰可以传输到设备,干扰设备的正常运行。同样,设备的干扰也可以通过电源线传输到电网上,干扰网上的其他设备。为了防止这两种情况,必须在设备的电源入口安装一个低通量滤波器,该滤波器只允许设备的工作频率(50Hz、60Hz、400Hz)通过,高频干扰损失较大,因为该滤波器专门用于设备电源线,所以称为电源线滤波器。

电源线上的干扰电路以两种形式出现。一种是在火线零线电路中,其干扰称为差模干扰。另一种是在和火线、零线、地线和地面的电路中,称为共模干扰。通常在200Hz以下,差模干扰成分占主要部分。当超过1MHz时,共模干扰成分占主要成分。电源滤波器可抑制差模干扰和共模干扰,但由于电路结构不同,对差模干扰和共模干扰的抑制效果不同。因此,滤波器的技术指标可分为差模插入损耗和共模插入损耗。

就像我们做的线性直流开关稳压电源一样,整流后会有大小电容滤波,输出处也会有耦合电容。


(3)电磁屏蔽

电磁屏蔽是控制电磁干扰从一个区域到另一个区域的感应和辐射传播的方法。

屏蔽一般分为两种类型:一种是静电屏蔽,主要用于防治静电场和恒定磁场的影响,另一种是电磁屏蔽,主要用于防止交变电场、交变磁场和交变电磁场的影响。

静电屏蔽应有两个基本点,即完美的屏蔽和良好的接地。电磁屏蔽不仅要求良好的接地,而且要求屏蔽具有良好的导电连续性,屏蔽的导电要求远高于静电屏蔽。因此,为了满足电磁兼容性的要求,通常使用高导电材料作为屏蔽材料,如铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或金属涂层、导电涂层。

在实际屏蔽中,电磁屏蔽效率在很大程度上取决于底盘的结构,即导电的连续性。底盘上的接头和开口是电磁波的泄漏源。通过底盘的电缆也是屏蔽效率下降的主要原因。解决底盘间隙电磁泄漏的方法是在间隙处使用电磁密封垫。电磁密封垫是一种导电弹性材料,可以保持间隙处的导电连续性。常见的电磁密封垫包括导电橡胶、双导电橡胶、金属编织网套、螺旋管垫、定向金属导电橡胶等。底盘上开口的电磁泄漏与开口的形状、辐射源的特性以及辐射源与开口之间的距离有关。通过适当设计开口尺寸和辐射源与开口之间的距离,可以提高屏蔽效率的要求。

对于计算机显示屏,它不仅要满足视觉需求,还要满足防电磁泄漏的要求。高性能屏蔽视窗通常安装在显示屏前。屏蔽底盘上不允许直接通过导线。当导线必须穿过底盘时,必须使用适当的滤波器或屏蔽导线。

在我们的电子竞技模拟问题中,经常使用屏蔽线。屏蔽线是用金属网编织层包裹信号线的传输线。编织层通常是红铜或镀锡铜。屏蔽线的作用是将电磁场噪声源与敏感设备隔离,切断噪声源的传输路径。

还有我们在网上买的芯片或单片机。当我们发送它们时,有一个静电屏蔽袋。老师还强调不要随意触摸芯片。这些措施是为了避免静电损坏芯片。

在设计PCB板时,还应注意电磁兼容性。从现在开始,我们应该培养自己在设计阶段充分考虑EMC问题的抑制措施,以避免过多的错误和后悔。


相关关键词: 电磁兼容
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