电磁兼容原理及应用 教学课件 作者 熊蕊 第5章 电子电路系统中的EMC设计.pptxVIP

熊 蕊;本章内容;;(1)电磁兼容预测中的有关理论和主要研究方法;EMC设计的要点;EMC设计的主要参数;① 场的方法;① 场的方法;① 场的方法;① 场的方法;② 路的方法;③ 场路结合的方法;③ 场路结合的方法;;① 补救式问题解决法(纠错法);② 规范设计法——;②规范设计法——预测建模：;②规范设计法——预测建模;②规范设计法——预测建模;②规范设计法——预测建模;②规范设计法——预测建模;②规范设计法——预测建模;②规范设计法——预测建模;②规范设计法——预测建模;②规范设计法——预测建模;电力电子装置EMI预测的特点;③系统法;③系统法——工程分析;③系统法——设计步骤:;纠错法、规范法和系统法——;④实际电力电子装置电磁兼容预测中的问题和对策;④实际电力电子装置电磁兼容预测中的问题和对策;④实际电力电子装置电磁兼容预测中的问题和对策;改进：准EMC预测方法-基于实验测量计算建模的预测法——;目前电力电子装置中电磁干扰研究的主要难点： ① 开关器件的动态特征描述。 电压和电流的变化波形与极间电容、负载特性、驱动波形、电路参数等多个因素有关。电力电子器件在每一个运行周期，都是工作在非线性状态下。 ② 电力电子高频电路的特性分析。 元件及线路之间存在着耦合作用，杂散参数与导体结构、三维电磁场的分布有关，因此装置的杂散参数很难进行量化抽取，并用集中参数建模分析。 针对这些研究难点，采用系统函数的方法来研究电力电子装置的电磁干扰特征，将非线性的电力电子功率开关器件看作是系统的输入，研究装置内外的电磁干扰特征。该方法一方面合理的处理了电力电子电路非线性、变拓扑结构的问题，另一方面也避免了对装置杂散参数的抽取，而只需通过几个简单的实验得到系统的函数特征。;预测原理——以逆变器为例 ; Debugging Methodologies ;系统对噪声源的频率特性; ;;引言——电路、系统的干扰和抑制;(1) 模拟电路抑制噪声的一般性措施;(1) 模拟电路抑制噪声的一般性措施;;(1) 模拟电路抑制噪声的一般性措施——抑制地线干扰;(2)模数转换器的噪声抑制;(2) 模数转换器的噪声抑制;(3)模拟量检测与传感器的噪声抑制;;(2) 数字电路的EMC问题;(2) 数字电路的EMC问题;(2) 数字电路的EMC问题;(2) 数字电路的EMC问题;(2) 数字电路的EMC问题;(2) 数字电路的EMC问题;（3）数字电路的电源系统;（3）数字电路的电源系统;;(1) PCB板上的噪声及由来——PCB板;①地线和电源线上的噪声;电源线上的噪声;地线和电源线上的噪声;电源线、地线噪声电压波形;②PCB的电磁辐射 —— PCB的两种辐射机理;②PCB的电磁辐射 ——电流环路产生的辐射;②PCB的电磁辐射 ——电流环路产生的辐射;②PCB的电磁辐射 ——导线的辐射;②PCB的电磁辐射 ——导线的辐射;常用的差模辐射预测公式;脉冲信号差模辐射的频谱;脉冲信号差模辐射的频谱;不同逻辑电路为了满足EMI指标要求所允许的环路面积;不同逻辑电路为了满足EMI指标要求所允许的环路面积;②PCB的电磁辐射 ——电路中的强辐射信号;电流回路的阻抗;电流回路的阻抗;（2）PCB上噪声的抑制—;控制线路板走线的电感;控制线路板走线的电感 ;（2）PCB上噪声的抑制—;（2）PCB上噪声的抑制—;（2）PCB上噪声的抑制—电源线噪声的消除;电源解耦电容的正确布置;元件与电磁兼容;引线与电磁兼容;元件封装与电磁兼容;元件封装与电磁兼容;元件封装与电磁兼容;元件封装与电磁兼容;（2）PCB上噪声的抑制——;单层或双层板如何减小环路的面积;不良布线举例;不良布线举例;随便设置的地线没有用;随便设置的地线没有用;⑤采用多层板减小辐射;⑤采用多层板减小辐射;⑤采用多层板减小辐射;⑥ 线路板边缘的一些问题;⑦ 减小共模辐射的途径;⑦ 减小共模辐射的途径;⑦ 减小共模辐射的途径;增加共模回路的阻抗;增加共模回路的阻抗;增加共模回路的阻抗;用屏蔽电缆抑制共模辐射;用屏蔽电缆抑制共模辐射;用屏蔽电缆抑制共模辐射;电缆屏蔽层的正确端接;线路板上的局部屏蔽;线路板上的局部屏蔽;线路板上的局部屏蔽;平衡接口电路;电缆上产生共模电压的一个主要原因就是线路板上其它电路与I/O接口电路部分的耦合，既有空间耦合的，也有通过地线、电源线等传导耦合的。因此在进行布线时，设法减小这种耦合，对于减小电缆上的共模电压具有重要的意义。 布局：辐射较强的电路（高速数字脉冲电路、时钟电路、振荡器电路等）要尽量远离I/O接口电路。在有些产品中看到在I/O电路与强干扰电路之间加一片金属遮挡层。理论分析和试验均表明，这个遮挡层的作用很有限。;I/O接口布线的一些要点;I/O接口布线的一些要点;I/O