EMC重在设计2
改进EMC问题,如同诊治**
如果产品没有通过EMC测试,我们从测量结果中,只能知道哪些频率点“超标”了,而这些频率的电磁骚扰是从哪里出来的,往往是工程师门*不容易发现、*难解决的问题。产品EMC问题,说难亦难,说易亦易。就如给病人治病一样,关键是看你这个病是可**的还是不治之症,对可治之症能否辨证施治。中医看病,讲究望闻切诊问;现代医学多讲究量血压、BT、CT、化验等,目的都是为了查清病灶、病因,做到因病施治。
同样,改进EMC问题,看成为诊治**,就是科学性与趣味性的结合。首先,根据EMI产生的途径和机理,也就是EMC问题产生的要素,针对EUT(被测试样品,下同)的电路原理,先作一些判断,比如IT类设备和AV音视频类设备引起EMC问题的原因或者内部骚扰源是什么,先进行推断,再结合测试项目测试图透过现象看本质,分析超差原因--把骚扰源搞清楚,把骚扰途径摸透彻,以便有的放矢。
分析超差原因,可使用高频示波器或频谱分析仪加上近场探头验证分析结果,从频域到时域,再从频域到时域,分析、寻找产生EMC问题的对应电路和器件。
EMC问题三要素
开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高频谐波,因此会产生很强的辐射。电磁干扰包括辐射型(高频) EMI、传导型(低频)EMI,即产生EMC问题主要通过两个途径:一个是空间电磁波干扰的形式;另一个是通过传导的形式,换句话说,产生EMC问题的三个要素是:电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。辐射干扰主要通过壳体和连接线以电磁波形式污染空间电磁环境;传导干扰是通过电源线骚扰公共电网或通过其他端子(如:射频端子,输入端子)影响相连接的设备。
传导、辐射
骚扰源-----------------------------(途径)------------------------------ 敏感受体)
近场耦合
IT、AV设备可能的骚扰源
A) FM接收机、TV接收机本机振荡,基波及谐波由高频头、本机振荡电路产生;
B) 开关电源的开关脉冲及高次谐波,同步信号方波及高频谐波,行扫描显像电路产生的行、场信号及高频谐波;
C) 数字电路工作需要的各种时钟信号及高频谐波、以及它们的组合,各种时钟如CPU芯片工作时钟、MPEG工作时钟、视频同步时钟(27MHz,16.9344MHz ,40.5MHz)等;
D) 数字信号方波及高频谐波,晶振产生的高次谐波,非线性电路现象(非线性失真、互调、饱和失真、截止失真)等引起的无用信号、杂散信号;
E) 非正弦波波形,波形毛剌、过冲、振铃,电路设计存在的寄生频率点。
F) 对于敏感受体通过耦合途径接受的外部骚扰包括浪涌、快速脉冲群、静电、电压跌落、电压变化和各种电磁场。
电磁骚扰的特性
① 单位脉冲的频谱*宽;
② 频谱中低频含量取决于脉冲的面积,高频分量取决于脉冲前后沿的陡度;
③ 晶体振荡电平必须满足一定幅度, 数字电路才能按一定的时序工作,使晶振产生的骚扰呈现覆盖带二宽、骚扰电平高的特点;
④ 收发天线极化、方向特性相同时,EMI辐射和接受*严重;收发天线面积越大, EMI危害逾大;
⑤ 骚扰途径:辐射,传导,耦合和辐射、传导、耦合的组合。
⑥ 电源线传导骚扰主要由共模电流产生;
⑦ 辐射骚扰主要由差模电流形成的环路产生。