EMC(电磁兼容性)结构设计基础.pptVIP

EMC (电磁兼容性)结构设计基础; 1.EMC(电磁兼容性)概述;1.1 电子系统的电磁兼容性;电磁兼容性定义;b.抗干扰度与电磁敏感度------抗干扰度是指存在电磁骚扰的情况下，器件、设备或系统性能不降低条件下的正常运转能力；敏感度衡量的是电子设备或分系统对电磁环境所呈现的不希望有响应程度。敏感度阈值越小，抗扰度越差。多用电磁敏感度表示 （ EMS） C.电磁兼容性------器件、设备或系统在所处电磁环境中良好运行，并且不对其所在环境产生任何难以承受的电磁骚扰的能力。EMC涵盖了EMI、EMS两方面。为实现系统内设备互不干扰、兼容运行，既要控制骚扰源的电磁发射，又要提高受骚扰对象的抗扰度。 ;1.2电磁干扰三要素;c. 静电 当两种介电常数不同的绝缘材料直接接触,特别是相互摩擦时,两者间会发生电荷的转移而各自带有不同的电荷,这种现象称为静电充电.人体同样也会发生静电充电,气候愈干燥,感应的电荷量愈大.一般人体的充电电压可达20KV,当带有静电高压的人员触及电子设备时,就会发生放电现象,放电火花产生的电磁干扰会使电子系统失灵或发生故障. 消除静电危害宜采取以下措施: 采用导电纤维编织的地毯或抗静电地板; 操作人员穿着防静电工作服和工作鞋,并戴上接地的导电手镯; 把空气的相对湿度增加到60％--70％,借助加大潮气的含量来增加绝缘材料的导电率,防止静电积累. 将系统或设备内所有的金属构件用导电条连接起来,消除系统中任何两个金属物体之间由静电感应而引起的电位差.;2).电磁骚扰的传播;EMC(电磁兼容性)结构设计基础;3）电子设备电磁兼容性设计的基本要求;d.接地与搭接 不管是否与大地有实际连接，只要为电源和信号电流提供了回路和基准电位，就通称为接地。电子设备接地是抑制噪声和防止干扰的重要措施之一。设计中如能周密设计地线系统，综合使用接地、滤波和屏蔽等措施，往往可事半功倍，有效地提高设备的电磁兼容性。 e.滤波 滤波是借助抑制元件将有用信号频谱以外不希望通过的能量加以抑制。它既可以抑制干扰源的发射，又可以抑制干扰源频谱分量对敏感设备、电路或元件的影响。滤波虽能十分有效地抑制传导干扰，但制造大容量、宽频带的抗电磁干扰滤波器的代价非常昂贵。 ;f.合理布局 合理布局包括系统设备内各单元之间的相对位置和电缆走线等，其基本原则是使感受器和干扰源尽可能远离，输入与输出端口妥善分隔，高电平电缆及脉冲引线与低电平电缆分别敷设。通过合理布局能使相互干扰减小到最小程度而又费用不多。 ; 2.EMC(电磁兼容性)的屏蔽设计;概述：用导电或导磁材料制成的用以抑制电场、磁场及电磁场干扰的盒、壳、板和栅、网、管等称为屏蔽。屏蔽有两个目的，一是限制内部的辐射电磁能量泄露，二是防止外来的辐射干扰进入某一区域。根据其抑制功能的不同，屏蔽可分为： 电屏蔽---对静电场或交变电场的屏蔽 磁屏蔽---对恒磁场或交变磁场的屏蔽 电磁屏蔽---对电磁场的屏蔽 ;2.1 电场屏蔽 a.原理--- 电场的屏蔽是在干扰源和敏感单元之间设置良好接地的金属屏障,就可以抑制干扰源电场对敏感单元的影响.;b. 电屏蔽的设计要点 1)屏蔽体必须良好接地---接地电阻一般应小于2mΩ,严格的场合应小于0.5mΩ.为减小接地电阻,可选用横截面和周长较大的导线.为减小接地线的感抗,要尽量减少导线的长度. 2)正确选择接地点---屏蔽体的接地点应靠近被屏蔽的低电平元件的入地点,避免低电平电路的地线流过较大的地电流. 3)合理设计屏蔽体的形状---用全封闭的盒体最好. 4)选择导电性能好的导体做屏蔽体,如铜、铝等。高频时，屏蔽体表面镀银。 ;c. 电场屏蔽的结构 1)单层盖结构---屏蔽体用单层盖的屏蔽盒, 为减少盒体与盒盖的接触电阻应尽量增加盒体与盒盖间的接触面积. ; 2)双层盖结构---采用双层屏蔽盖结构可以进一步提高屏蔽的效能.此时盒体的内表面与内屏蔽盖构成一个屏蔽盒,而盒体的外表面与外层屏蔽盖又构成了另一个屏蔽盒.因此,可以大大提高屏蔽效果. ;3)屏蔽盒的共盖和分盖结构---在有隔板的屏蔽盒体内采用分开的屏蔽盖,可以减少其间的寄生耦合电容.分开的屏蔽盖结构的屏蔽效果优于一个屏蔽盖的结构.为提高共盖结构的屏蔽效果,应尽量减小盖子与隔板之间电连接的缝隙.;4)印制导线屏蔽---单面印制电路板,在信号线之间设置接地的印制线可起屏蔽作用.双面印制电路板,除在信号线之间设置接地线之外,其背面的铜箔也接地.;2.2 磁场屏蔽---磁场的频率不同,采取的磁屏蔽原理也不同. a.低频磁场的屏蔽 1)原理---恒磁场或低频交变磁场(f＜100Hz)的屏蔽方法是选用高磁导率的铁磁材料进行磁分路. 由于铁磁性材料的磁导率比空气的磁