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电磁兼容整改EMC整改方法

发布时间:2022-01-18

目前检查行业越来越多,客户对产品质量要求越来越高,了解的项目也越来越多。那么认证的需求也很高。样品送实验室检查时,产品出现故障的问题通常是EMC电磁兼容问题,而出现故障的项目高概率是传导和辐射。那么,当这两个问题都失败了,我们应该如何解决呢?


造成电磁兼容EMC辐射超标的原因有很多,如接口滤波不良、结构屏效率低、电缆设计有缺陷等,都可能导致辐射发射超标,但辐射的根本原因在于PCB的设计。来自EMC来关注PCB,主要关注以下几个方面:

(1)从减小辐射干扰的角度出发,尽量选用多层板,内层分别作为电源层、接地层,以减少电源线的阻抗,抑制公共阻抗噪声,为信号线形成均匀的接地层,增加信号线与接地层之间的分布电容,抑制其向空间辐射的能力。

(2)电源线、地线、 PCB走线应保持对高频信号的低阻抗。在高频率条件下,电源线、地线、或PCB走线会成为接收和发射干扰的小天线。减少这种骚扰的方法除了增加滤波电容,更重要的是减小电源线、地线和其他PCB走线的高频阻抗。所以各种PCB走线要短而粗,线路要均匀。

(3)电源线、地线和印刷导体在PCB上的布置要合适,尽量做到短而直,以减少信号线和回线之间形成的回路面积。

(4)电路元件和信号通路的布局必须尽量减少无用信号的相互耦合。

PCB的不同设计阶段有不同关注的问题点。


在组件布局阶段应注意:

1、接口信号的滤波、保护、隔离等器件靠近接口连接器放置,先保护,后滤波;电源模块、滤波器、电源保护装置是否靠近电源入口放置,尽量保证电源输入线短,电源输入输出分开,接线不交叉;

2、晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件或敏感器件是否远离单板拉手柄条、连接器;

3、滤波电容是否靠近IC电源引脚放置,位置、数量是否合适;

4、时钟电路是否接近负载,负载是否平衡放置;

5、接口滤波器设备的输入、输出是否不跨分割区;除光耦、磁珠、隔离变压器、A/D、D/A等器件外,其他器件是否不跨分割区;


PCB布线阶段要注意:

1、电源、接地的布线处理的是没有接地环路,电源和对应构成的回路面积较小;

2、差分信号线对与同层、等长、并行走线,保持阻抗一致,差分线之间没有其他走线;

3、时钟等关键信号线是否与内层(首选布线层)、加屏蔽地线或与其他布线的距离是否符合3W原则,关键信号走线是否不跨越分区区域;

4、是否没有其他信号线从电源滤波器的输入线下走线,以及滤波器的输入、输出信号线和其他设备是否没有相互并行、交叉走线;


虽然我们制定了各种各样的PCB布局布线规则,但无论我们如何努力去执行这些规则,设计中的缺陷总是像疾病一样挥之不去。因为在实际设计中,总有一些原因让我们无法完全符合设计规则。但往往这些不符合规定的地方给后来的认证带来麻烦:

辐射源离接口太近

典型的辐射源不过是晶体振荡器,每个PCB工程师都知道晶振应该远离I/O接口,然而产品设计工程师所需的PCB往往尺寸有限,器件众多,因此经过各种考虑,PCB工程师“不得不”将晶体振荡器放置在I/O接口处。不管你在其他地方怎么想EMC,一个不合理布局的晶体振荡器很容易毁了你的努力。

在设计PCB时,要先考虑辐射源的发射位置,并且要尽量远离手条和电源输入端口。对于晶振,在PCB上的映射区必须要铺铜,其输出端引线不允许走PCB的表层,而应该走内层(如果能再做一次绕线处理就更理想了)。此外,PCB层的划分和分层也是影响辐射发射指数的关键因素,应根据单板的具体情况进行考虑和处理。

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