一.接地和搭接
在EMI的故障整改領域中,接地實際上是指產品內電路或組件的返回路徑的分析與設計。在實際工作中,接地經常指的是信號或電源的返回路徑,而不是地或地平面。
為了防止誤解,尤其對于EMI分析,接地也指用于把產品與大地相連接的安全導線接地。搭接:指的是兩塊導電材料通常為金屬片或電纜的屏蔽層之間低阻抗的連接,多次搭接或連接的點之間應具有較低的直流阻抗。比如小于10mΩ,盡管許多標準要求小于2.5mΩ或更小。好的搭接可為電流的流動包括高頻電流確保實體的路徑。
關鍵的問題點是電流必須能夠無阻擋地流回噪聲源端或能量源頭。在實際的應用中并不存在這種具有魔法的孔或地上的某點,即噪聲電流大量流入或消失在這些地方。因此在進行EMI問題的分析時,用信號或電源返回路徑或參考的接地更能準確地表達正確的EMI設計概念。
二.產品殼體上的間隙
產品金屬殼體上的間隙,當長度大于大約1/10波長-該波長為產品產生的許多諧波頻率中的任何一個所對應的數據時,其開始作為有效的輻射天線。由于天線既能接收又能發射,因此這些間隙也能使外部的射頻或脈沖能量能進入產品內部,從而引起電路的擾亂及內部信號的誤動作。此外,任何組件,如LCD,也必須在多點進行搭接,如下圖所示。
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LCD組件的搭接到屏蔽殼體對于減小發射很重要
注意:當評估屏蔽殼體搭接的完整性時,金屬粘性銅帶或鋁箔都是比較好的故障診斷分析工具。在使用時一定要確定這些粘性的銅帶確實具有連續導電性。
三.連接線電纜的搭接
任何I/O或電源連接器的導電外殼都應與產品的屏蔽殼體進行很好的搭接,這也是非常重要的。由于完整的圓形比如3600搭接有助于阻止電纜的輻射,因此只有采用這種搭接是最佳的。如下圖所示。
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連接線電纜搭接及屏蔽與電磁兼容的關系
四.屏蔽
金屬屏蔽體可作為高頻場的屏障。大多數產品都有完全包圍電路的金屬殼體或金屬鍍層的塑料殼體。基于這個原因,確保產品殼體的所有部分很好地搭接在一起則是非常重要的。當需要將連接線電纜穿過產品殼體時就需要一定的技巧。除非電纜連接器搭接到殼體,否則共模噪聲電流將會沿著連接線電纜導線或電纜屏蔽層的外層泄露。這里的重點是搭接。這必須是非常低阻抗=10mΩ或更小的連接。理想情況下應與產品殼體進行3600搭接,如上圖所示。也就是連接器的所有面都應與產品殼體進行搭接。這意味著涂層比如油漆、鍍層等都將會阻礙好的搭接。因此,低阻抗的3600搭接將會達到最佳的效果。
五.濾波
在設計得很好的產品中通常都會使用濾波器。設計他們的目的是阻止高頻電流-其會產生輻射發射電流的流動或阻止脈沖能量比如ESD、電源線瞬態,或射頻電流進入電路。殼體設計為非屏蔽的產品必須依靠濾波和好的PCB設計、以符合EMI要求。比如,通常使用下面的方法:
(1)開關電源的輸入和輸出都需要進行濾波以平滑直流輸出以及阻止開關噪聲電流通過電源的輸入導線進行發射。
(3)I/O數據線和電源線使用RC濾波器或共模扼流圈。
(4)I/O電纜上所夾的鐵氧體可作為高頻扼流圈。
注意:濾波器的作用是建立高阻抗以阻止連接線電纜上流動的射頻電流或者為電流返回到本地能量源提供低阻抗的路徑。通常如果能實現這兩個目的則是最佳的。其濾波的設計的詳細信息參考《物聯產品電磁兼容分析與設計》。
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