如何选择具有电磁兼容特性的元器件?
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本文中,小编将对电磁兼容予以介绍,如果你想对它的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。
一、电磁兼容
所谓电子产品的兼容,实际上是指电子产品自身在工作环境下能否正常进行工作运转,与此同时还不会对其所处环境中的其他电子产品造成干扰,即一方面电子产品在进行正常工作时,其所产生的电磁干扰不会对其工作环境中的其他电子设备产生干扰,影响它们进行正常工作,造成损害并且造成的影响要保持在一定值的范围之内(即对其他电子设备产生影响的限值);另一方面是电子产品自身要对所处的工作环境有一定的抗干扰能力,不会受到所处工作环境中的其他电子设备所产生的电磁的干扰而无法进行正常工作或造成一定程度的损坏,也就是指电子产品应具备电磁敏感性能力。
随着人们对电磁兼容的不断认知,对电磁兼容的重视程度也逐渐增加。科学技术的不断发展使电磁兼容所涉及到的领域日益扩大,而今电磁兼容所产生的影响已不仅仅只是电子产品设备本身,由于电子产品自身内部结构发展得愈加袖珍与复杂,电磁兼容问题也就愈加重要,例如受电磁干扰,收音机无法收听广播、某些电子设备的数据在传输过程中发生丢失、一些医用电子设备工作失常、引发起爆装置使之发生爆炸、工业过程的某项控制功能完全失效等,电磁干扰或其产生的辐射还可以使生物体自身发生某些微妙的变化而产生一定的影响。因为这些干扰与被干扰的电磁问题,对电子产品电磁兼容问题进行研究就显得格外重要。
二、电磁兼容元器件选择
(一)EMC元件之电容
大量实践表明:在EMC设计中,恰当选择与使用电容,不仅可解决许多EMI问题,而且能充分体现效果良好、价格低廉、使用方便的优点。若电容的选择或使用不当,则可能根本达不到预期的目的,甚至会加剧 EMI程度。
从理论上讲,电容的容量越大,容抗就越小,滤波效果就越好。一些人也有这种习惯认识。但是,容量大的电容一般寄生电感也大,自谐振频率低,对高频噪声的去耦效果差,甚至根本起不到去耦作用。分立元件的滤波器在频率超过10 MHz时,将开始失去性能。元件的物理尺寸越大,转折点频率越低。这些问题可以通过选择特殊结构的电容来解决。
贴片电容的寄生电感几乎为零,总的电感也可以减小到元件本身的电感,通常只是传统电容寄生电感的1/3~1/5,自谐振频率可达同样容量的带引线电容的2倍,是射频应用的理想选择。
(二)EMC元件之电感
电感是一种可以将磁场和电场联系起来的元件,其固有的、可以与磁场互相作用的能力使其潜在地比其他元件更为敏感。两种基本类型的电感:开环和闭环。它们的不同在于内部的磁场环。在开环设计中,磁场通过空气闭合;而闭环设计中,磁场通过磁芯完成磁路。
电感比起电容一个优点是它没有寄生感抗,因此其表面贴装类型和引线类型没有什么差别。
开环电感的磁场穿过空气,这将引起辐射并带来电磁干扰(EMI)问题。在选择开环电感时,绕轴式比棒式或螺线管式更好,因为这样磁场将被控制在磁芯。
对闭环电感来说,磁场被完全控制在磁心,因此在电路设计中这种类型的电感更理想,当然它们也比较昂贵。螺旋环状的闭环电感的一个优点是:它不仅将磁环控制在磁心,还可以自行消除所有外来的附带场辐射。
电感的磁芯材料主要有两种类型:铁和铁氧体。铁磁芯电感用于低频场合,而铁氧体磁芯电感用于高频场合。因此铁氧体磁芯电感更适合于EMC应用。
三、电磁干扰的危害
·干扰电视的收看、广播收音机的收听。
·数字系统与数据传输过程中数据的丢失。
·在设备分系统或系统级正常工作的破环。
·医疗电子设备的工作失常。
·自动化微处理器控制系统的工作失控。
·导航系统的工作失常。
·起爆装置的无意爆炸。
·工业过程控制功能的失效。
此外强电场还会对生物体造成影响,一般可以分为热效应与非热效应。对于热效应,随着射频入射功率密度的逐渐增加,可以出现血流加快、血液分布较少部位的局部体温升高、酶活性降低、蛋百质变性、心率改变甚至体温调节能力受抑制、局部组织受损直至死亡等。而对于非热效应,其影响就广泛的多。包括对中枢神经系统、血液免疫系统、心血管系统、生殖系统与胚胎发育的影响等。这些影响不仅反应在个体级、器官级而且影响到细胞级。
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