你知道电磁干扰超标的原因以及相应的抑制方法有哪些吗?
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在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的电磁骚扰吗?电子电气产品在正常工作时,同时向周围空间辐射电磁骚扰,在辐射的骚扰场强往往在某些频率段超过限值将会影响周围电子设备和自身的正常工作。因此了解超标的原因和电磁发射和磁场干扰的抑制方法,对产品电磁兼容性(EMC)设计十分重要。
1.电磁发射和磁场干扰的产生机理
1)电磁辐射:在运行各种数字电路芯片和高频模拟电路芯片时,PCB布线的不合理设计或产品各部分的连接都会产生天线效应,并发射电磁波引起的射频干扰 。 当电磁波能量达到一定值时,将影响周围电子设备及其自身的正常运行。
2)磁场干扰:电源线和产品内部的高频感应组件产生的磁场会通过辐射干扰产品的运行,从而导致工作混乱。
2.电子产品的电磁发射及其抑制
在电子产品中,数字电路芯片端口信号的过渡边缘频率可以达到几百兆赫兹,而某些模拟电路信号的频率则可以达到几兆赫兹以上。 这些数字或模拟信号可能会通过电线传导干扰或向空中辐射干扰,从而影响电子设备本身并干扰其他电子设备。 抑制电磁辐射的基本措施如下。
2.1降低干扰信号的能量:在不影响产品整体工作性能的前提下,降低数字信号的跳频率或降低数字信号的传输速度; 使用SMD组件可以缩短高频工作芯片的外部引脚并减少。小传输高频信号走线的长度可以抑制天线效应并减少高频信号的辐射能量。
2.2隔离干扰信号的传播途径
电子设备接地是抑制电磁噪声,防止电磁干扰的重要方法之一。 最简单有效的隔离方法是屏蔽,也称为“屏蔽接地”,是指用于抑制干扰以获得良好的抗干扰效果的屏蔽层(主体)的接地。 常用的屏蔽方法有以下三种:封装有磁性金属材料的外壳,该外壳可靠地接地(对地); 容易产生高频辐射的本地电路或IC芯片外加金属屏蔽层,并且该屏蔽层已连接到信号地; 电路板上的高速传输数字信号或高频模拟信号走线的两面都涂有铜,并连接到信号地线,以实现与其他信号线的隔离。
2.3滤波
该滤波器不仅可以抑制来自电子设备的传导干扰,而且还可以抑制从电网引入的传导干扰。 EMI(电磁干扰)滤波器主要用于抑制干扰。 EMI滤波器由线性元件电路组成,该元件电路安装在电源线和电子设备之间。 它允许电源频率通过,并防止高频噪声通过,这对于提高设备的可靠性起着重要作用。 直接在电路芯片的电源引脚之间连接去耦电容器或去耦电阻器电容器,以滤除通过电源走线进入芯片的高频干扰信号; 在产品的交流220V电源输入处设置一个电源滤波器,以防止产品受到高频干扰而进入电网。
3.电磁能量的干扰机理及其抑制干扰来源
当电流在电子产品中的高频电线(或铜排)中流动时,电线周围会产生磁场。在运行过程中,开关电源的高频变压器和所有电感性组件不可避免地会产生漏磁通。上述磁通量通过芯片或灵敏电路模块,并且半导体中的带电粒子(电子和空穴)在磁场中受到洛伦兹力并偏离原始运动方向,因此工作芯片和模块的电流波形通过磁场的变化进行调制。发生失真,从而导致这些芯片或电路模块的正常运行受到干扰。
抑制磁场辐射干扰的最常用措施是使用导电或磁性材料屏蔽。当变化的干扰磁通量穿过导电材料(如薄铜)时,会产生涡流并产生相反方向的磁通量,从而削弱穿过导电屏蔽层的干扰磁通量。高频变压器铁心包裹有一层薄的铜层,形成短路环,可以有效抑制变压器的漏磁通。使用导磁材料(铁板或钢板)作为设备底盘是整个机器的磁屏蔽的常用方法。
以上就是电磁能量的干扰的一些值得大家学习的详细资料解析,希望在大家刚接触的过程中,能够给大家一定的帮助,如果有问题,也可以和小编一起探讨。