电磁兼容器件的选择.docVIP

正确选择和使用电磁兼容性元器件 关键字： 电磁兼容性, 元器件, 选择 在复杂的电磁环境中，每台电子、电气产品除了本身要能抗住一定的外来电磁干扰正常工作以外，还不能产生对该电磁环境中的其它电子、电气产品所不能承受的电磁干扰。或者说，既要满足有关标准规定的电磁敏感度极限值要求，又要满足其电磁发射极限值要求，这就是电子、电气产品电磁兼容性应当解决的问题，也是电子、电气产品通过电磁兼容性认证的必要条件。很多企业在进行产品电磁兼容性设计时，对于如何正确选择和使用电磁兼容性元器件，往往束手无策或效果不理想，因此，很有必要对此进行探讨。模拟与逻辑有源器件的选用电磁干扰发射和电磁敏感度的关键是模拟与逻辑有源器件的选用。必须注意有源器件固有的敏感特性和电磁发射特性。有源器件可分为调谐器件和基本频带器件。调谐器件起带通元件作用，其频率特性包括：中心频率、带宽、选择性和带外乱真响应；基本领带器件起低通元件作用，其频率特性包括：截止频率、通带特性、带外抑制特性和乱真响应。此外还有输入阻抗特性和输入端的平衡不平衡特性等。模拟器件的敏感度特性取决于灵敏度和带宽，而灵敏度以器件的固有噪声为基础。逻辑器件的敏感度特性取决于直流噪声容限和噪声抗扰度。有源器件有两种电磁发射源：传导干扰通过电源线、接地线和互连线进行传输，并随频率增加而增加；辐射干扰通过器件本身或通过互连线进行辐射，并随频率的平方而增加。瞬态地电流是传导干扰和辐射干扰的初始源，减少瞬态地电流必须减小接地阻抗和使用去耦电容。逻辑器件的翻转时间越短，所占频谱越宽。为此，应当在保证实现功能的前提下，尽可能增加信号的上升／下降时间。数字电路是一种最常见的宽带干扰源，其电磁发射可分为差模和共模两种形式。为了减少发射，应尽可能降低频率和信号电平；为了控制差模辐射，必须将印制电路板上的信号线、电源线和它们的回线紧靠在一起，减小回路面积；为了控制共模辐射，可以使用栅网地线或接地平面，也可使用共模扼流圈。同时，选择“干净地”作为接地点也是十分重要的。表面安装技术(SMT)是70年代末发展起来的新型电子装联技术，内容包括表面安装器件(SMD)、表面安装元件(SMC)、表面安装印制电路板(SMB)以及表面安装设备、在线测试等。电子整机应用SMT最多的是计算机，其次是通讯、军用、消费类电子产品。90年代SMT发展了一种新型电路基板，可用来制作多芯片组件MCM。目前片式集成电路的输入／输出端口已增加到上百个，引脚的中心间距已减小到0．3毫米。目前表面安装技术正在和微组装技术互相交错渗透。由于SMD／SMC的超小型化，使基板焊区尺寸减小到I平方英寸以内，无论电磁发射还是电磁敏感度问题，都可以得到很好的解决。电磁屏蔽材料的选用具有较高导电、导磁特性的材料可以用作屏蔽材料。常用的有钢板、铝板、铝箔、铜板、铜箔等。也可以在塑料机箱上喷涂镍漆或铜漆的方法实现屏蔽。屏蔽机箱的屏蔽效能除了与所选屏蔽材料的导电率、导磁率和厚度有关外，在很大程度上还依赖于机箱的结构，即其导电连续性。任何实用的屏蔽机箱上都有缝隙，这些缝隙是由于屏蔽板之间临时性搭接所造成的。由于缝隙的导电不连续性，在缝隙处会产生电磁泄漏。因此，对于永久性搭接，可以使用焊接的方法消除缝隙。如果使用铆接或螺钉连接，间距必须足够小。对于非永久性搭接，采用电磁密封衬垫等屏蔽材料则是十分有效的手段。1.电磁密封衬垫电磁密封衬垫是一中弹性好、导电性高的材料。将这种材料填充在缝隙处，能保持导电连续性，是解决缝隙电磁泄漏的好方法。在选用电磁密封衬垫时，需要熟悉以下特性参数：转移阻抗 设衬垫和两侧屏蔽板的接合面上流过电流I，而两侧屏蔽板之间的电压为V，则转移阻抗定义为Zr＝V／I。转移阻抗越低，则两侧屏蔽板之间的电磁泄漏越小，加衬垫后该缝隙的屏蔽效能越高。硬度 衬垫的硬度应当适中，硬度太低，易造成接触不良，屏蔽效能较低；硬度太高，需要较大的压力，给结构设计造成困难。压缩永久形变 衬垫只有在外力作用下发生一定的形变时，才有屏蔽作用。当外力去掉后，衬垫不会完全恢复到原来的形状，即发生了永久形变。当然，衬垫的压缩永久形变越小越好。衬垫厚度 衬垫的厚度应能满足接触面不平整度的要求，利用其弹性，将缝隙填充满，达到导电连续性的目的。常用的电磁密封衬垫有以下几种类型：金属丝网衬垫 用金属丝编织成的弹性网套，为纯金属接触，接触电阻低；但金属丝在高频时会呈现较大感抗，使屏蔽效能降低。所以只适用于l吉赫以下的频率范围。橡胶芯编织网套 将金属丝编织的网套套在发泡橡胶芯或硅橡胶芯上，具有很好的弹性和导电性。导电橡胶衬垫 在硅橡胶内填充金属颗粒或金属丝，构