《電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)》教學(xué)課件

《電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請(qǐng)自行刪除，謝謝！《電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使為什么要“調(diào)〞電路信號(hào)畸變不能達(dá)到預(yù)期的功能信號(hào)本身失真反射損耗串?dāng)_地線(xiàn)、電源噪聲外界干擾（輻射、傳導(dǎo)）電磁兼容設(shè)計(jì)信號(hào)完整性為什么要“調(diào)〞電路信號(hào)畸變不能達(dá)到預(yù)期的功能信號(hào)本身失真串?dāng)_電磁兼容設(shè)計(jì)是必須的電路圖產(chǎn)品EMCSI電磁兼容設(shè)計(jì)是必須的電路圖產(chǎn)品EMCSI設(shè)備之間的干擾也不容無(wú)視開(kāi)關(guān)電源數(shù)字脈沖電路數(shù)字視頻設(shè)備220AC設(shè)備之間的干擾也不容無(wú)視開(kāi)關(guān)電源數(shù)字脈沖電路數(shù)字視頻設(shè)備22怎樣對(duì)付這些干擾問(wèn)題屏蔽接地濾波選什么材料屏蔽體怎樣接地屏蔽效能取決于什么因素地線(xiàn)與干擾有什么關(guān)系應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)地線(xiàn)怎樣實(shí)現(xiàn)有效的濾波為什么濾波并不有效怎樣對(duì)付這些干擾問(wèn)題屏蔽接地濾波選什么材料屏蔽體怎樣接地屏蔽一個(gè)干擾的例子RS105，脈沖電磁場(chǎng)試驗(yàn)一個(gè)干擾的例子RS105，脈沖電磁場(chǎng)試驗(yàn)消除干擾的措施與結(jié)果共模濾波電容濾波的測(cè)試結(jié)果濾波的軟件仿真結(jié)果消除干擾的措施與結(jié)果共模濾波電容濾波的測(cè)試結(jié)果濾波的軟件仿真實(shí)踐電磁兼容技術(shù)課程特點(diǎn)：注重物理概念和應(yīng)用背景，避免空洞理論和復(fù)雜公式內(nèi)容實(shí)用，立竿見(jiàn)影培養(yǎng)解決電磁干擾的綜合能力（基本理論、分析方法、問(wèn)題解決能力等）實(shí)踐電磁兼容技術(shù)課程特點(diǎn)：課程內(nèi)容電磁兼容要求〔標(biāo)準(zhǔn)〕與試驗(yàn)方法地線(xiàn)造成的干擾問(wèn)題與解決方法電磁屏蔽與搭接電磁干擾濾波技術(shù)電纜設(shè)計(jì)線(xiàn)路板設(shè)計(jì)課程內(nèi)容電磁兼容要求〔標(biāo)準(zhǔn)〕與試驗(yàn)方法對(duì)電磁兼容技術(shù)有全面的了解掌握接地、濾波、屏蔽等關(guān)鍵技術(shù)在產(chǎn)品電磁兼容設(shè)計(jì)方面有明確的思路使產(chǎn)品順利通過(guò)電磁兼容試驗(yàn)具備進(jìn)一步學(xué)習(xí)的能力通過(guò)學(xué)習(xí)本課程要到達(dá)：對(duì)電磁兼容技術(shù)有全面的了解通過(guò)學(xué)習(xí)本課程要到達(dá)：第一章預(yù)備知識(shí)與基本概念第一章預(yù)備知識(shí)與基本概念電路之間的干擾模擬電路控制電路（處理器）信號(hào)處理電源電路之間的干擾模擬電路控制電路信號(hào)處理電源電容耦合電場(chǎng)VN=VS[ZL/(ZC+ZL)]ZL

VSVN容抗：ZC=1/jC電容耦合電場(chǎng)VN=VS[ZL/(ZC+ZL)]電感耦合I1VN電感耦合I1VN公共阻抗耦合數(shù)字電路模擬電路VN公共阻抗耦合數(shù)字模擬VN傳導(dǎo)性干擾模擬電路數(shù)字電路傳導(dǎo)性干擾模擬電路數(shù)字電路天線(xiàn)接收天線(xiàn)：將天線(xiàn)上的電磁波變成端口上的電壓輻射天線(xiàn)：將端口上的電壓變成電磁波VV天線(xiàn)接收天線(xiàn)：VV根本天線(xiàn)構(gòu)造環(huán)天線(xiàn)偶極天線(xiàn)單極天線(xiàn)VVV根本天線(xiàn)構(gòu)造環(huán)天線(xiàn)偶極天線(xiàn)環(huán)天線(xiàn)產(chǎn)生的輻射近場(chǎng)區(qū)內(nèi)（D〈/2）:H=IA/(4D3)A/m

E=Z0IA/(2D2)V/m遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)內(nèi)（D〉/2）:H=IA/(2D)A/m

E=Z0

IA/(2D)V/mAID環(huán)天線(xiàn)產(chǎn)生的輻射近場(chǎng)區(qū)內(nèi)（D〈/2）:H導(dǎo)線(xiàn)的輻射近場(chǎng)區(qū)內(nèi):H=IL/(4D2)A/m

E=Z0IL/(82D3)V/m遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)內(nèi):H=IL/(2D)A/m

E=Z0IL/(2D)V/mILD導(dǎo)線(xiàn)的輻射近場(chǎng)區(qū)內(nèi):H=IL/(4D2)波阻抗的概念波阻抗377/2到觀測(cè)點(diǎn)距離rE/HZW=Z0（2D/）ZW=Z0=377ILAIZW=Z0（/2D)波阻抗的概念波阻抗377/2到觀測(cè)點(diǎn)距離rE/HZ寄生天線(xiàn)偶極天線(xiàn)：只要兩個(gè)體之間存在電位差，就構(gòu)成了偶極天線(xiàn)。環(huán)天線(xiàn)：只要存在電流環(huán)路，就形成了一個(gè)環(huán)天線(xiàn)。寄生天線(xiàn)偶極天線(xiàn)：只要兩個(gè)體之間存在電位差，就常見(jiàn)等效偶極(單極)天線(xiàn)機(jī)箱接地線(xiàn)PCBVG主板電纜子板筆記本PCB電纜沒(méi)接地的散熱片常見(jiàn)等效偶極(單極)天線(xiàn)機(jī)箱接地線(xiàn)PCBVG主板電纜子板筆記常見(jiàn)環(huán)天線(xiàn)常見(jiàn)環(huán)天線(xiàn)用天線(xiàn)的概念處理問(wèn)題1用天線(xiàn)的概念看待設(shè)備中的導(dǎo)體,發(fā)現(xiàn)隱蔽的天線(xiàn)2盡量消除這些具有天線(xiàn)性能的結(jié)構(gòu)3不能消除時(shí)，控制天線(xiàn)的輻射減小環(huán)天線(xiàn)的面積減小兩個(gè)導(dǎo)體之間的射頻電壓用天線(xiàn)的概念處理問(wèn)題1用天線(xiàn)的概念看待設(shè)備中的導(dǎo)體,發(fā)現(xiàn)分貝(dB)的概念分貝的定義：分貝數(shù)＝10lgP2P1P1、P2是兩個(gè)功率數(shù)值，對(duì)于電流或電壓，定義如下：電壓增益的分貝數(shù)＝20lgV2V1電流增益的分貝數(shù)＝20lgI2I1分貝(dB)的概念分貝的定義：分貝數(shù)＝10lgP2P1用分貝表示的物理量電壓：用1V、1mV、1V為參考（例如：1V=0dBV）則單位為：dBV、dBmV、dBV等，電流：用1A、1mA、1A為參考，則：dBA、dBmA、dBA場(chǎng)強(qiáng)：用1V/m、1V/m為參考，則：dBV/m、dBV/m等，功率：用1W、1mW為參考，則：dBW、dBm等，用分貝表示的物理量電壓：用1V、1mV、1V為參考（例如“分貝〞僅表示相對(duì)概念9910.1SE=20lg(100/1.1)40dB99110SE=?如果把綠色輻射體去掉，屏蔽體的屏蔽效能是多少？“分貝〞僅表示相對(duì)概念9910.1SE=20lg(100頻域分析處理電磁干擾的問(wèn)題必須熟悉頻域分析：電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中大部分指標(biāo)都是在頻域中表示的對(duì)電磁干擾的各種措施都與頻率有關(guān)通過(guò)頻率特征容易查找干擾源頻域分析處理電磁干擾的問(wèn)題必須熟悉頻域分析：頻域中表示的輻射發(fā)射限值頻域中表示的輻射發(fā)射限值時(shí)域—頻域變換時(shí)域周期信號(hào)離散的譜線(xiàn)時(shí)域非周期信號(hào)連續(xù)頻譜tft付立葉級(jí)數(shù)付立葉變換時(shí)域—頻域變換時(shí)域周期信號(hào)離散的譜線(xiàn)時(shí)域非周期信號(hào)連續(xù)頻脈沖信號(hào)的頻譜trdAV(f)=2AdSin(fd)fdSin(ftr)ftr(V/MHz)tr、d的單位s，f的單位MHz，A的單位V脈沖信號(hào)的頻譜trdAV(f)=2AdSin(fd)脈沖頻譜的化簡(jiǎn)V(f)=2AdSin(fd)fdSin(ftr)ftr(V/MHz)僅考慮最大值，sinX=1不考慮相位，僅考慮絕對(duì)值當(dāng)X趨于0時(shí)，sinX/X=1V(f)=2AdV(f)=2AfV(f)=2A2f2trf很小f較小f較大脈沖頻譜的化簡(jiǎn)V(f)=2AdSin(fd)fdSi脈沖頻譜的包絡(luò)線(xiàn)〔對(duì)數(shù)坐標(biāo)〕20lg(2Ad)20lg(2A/)–20lgf20lg(2A/2tr)–40lgfdBV/MHzlg(f)1/d1/tr脈沖頻譜的包絡(luò)線(xiàn)〔對(duì)數(shù)坐標(biāo)〕20lg(2Ad)20lg(2周期性脈沖信號(hào)的頻譜trTdACn=2A(d+tr)TSin[n(d+tr)/T]n(d+tr)/TSin(ntr/T)ntr/T周期性脈沖信號(hào)的頻譜trTdACn=2A(d+tr)TS脈沖信號(hào)的頻譜包絡(luò)線(xiàn)-20dB/dec-40dB/dec20lg(2Ad/T)dBVlg(f)1/d1/tr脈沖信號(hào)的頻譜包絡(luò)線(xiàn)-20dB/dec-40dB/dec20上升沿越陡高頻越豐富上升沿越陡高頻越豐富擴(kuò)譜時(shí)鐘擴(kuò)譜時(shí)鐘擴(kuò)頻時(shí)鐘的效果擴(kuò)頻時(shí)鐘的效果頻譜分析儀幅度頻率掃描速率（時(shí)間）分辨帶寬頻率范圍頻譜分析儀幅度頻率掃描速率（時(shí)間）分辨帶寬頻率范圍第二章地線(xiàn)干擾與接地技術(shù)為什么要地線(xiàn)地環(huán)路問(wèn)題與解決方法公共阻抗耦合問(wèn)題與解決方法各種接地方法第二章地線(xiàn)干擾與接地技術(shù)為什么要地線(xiàn)平安地220V0V+++++平安地220V0V+++++信號(hào)地電路工程師：地線(xiàn)是電位參考點(diǎn)EMC工程師：地線(xiàn)是信號(hào)電流流回信號(hào)源的低阻抗路徑信號(hào)地電路工程師：地線(xiàn)是電位參考點(diǎn)地線(xiàn)引發(fā)干擾問(wèn)題的原因V=IR地線(xiàn)電壓地線(xiàn)是等電位的假設(shè)不成立電流走最小阻抗路徑我們并不知道地電流的確切路徑地電流失去控制地線(xiàn)引發(fā)干擾問(wèn)題的原因V=IR地線(xiàn)電壓地線(xiàn)是等電位的假地線(xiàn)電位示意圖2mV200mV2mV~10mV10mV~20mV20mV~100mV100mV~200mV地線(xiàn)電位示意圖2mV200mV2mV~10mV10理解地線(xiàn)阻抗地線(xiàn)阻抗導(dǎo)線(xiàn)阻抗回路阻抗決定了地線(xiàn)電位差決定了實(shí)際地線(xiàn)電流理解地線(xiàn)阻抗地線(xiàn)阻抗導(dǎo)線(xiàn)阻抗回路阻抗決定了地線(xiàn)電導(dǎo)線(xiàn)的阻抗Z=RAC+jLL1H/m=1/(frr)1/2

RAC=0.076rf1/2RDCr電流深度0.37II趨膚效應(yīng)導(dǎo)線(xiàn)的阻抗Z=RAC+jLL1H/m導(dǎo)線(xiàn)的阻抗高頻時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的直徑作用減小導(dǎo)線(xiàn)的阻抗高頻時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)的直徑作用減小金屬條與導(dǎo)線(xiàn)的阻抗比較00.10.20.30.40.50.612345678910S/W金屬條阻抗/導(dǎo)線(xiàn)阻抗金屬條與導(dǎo)線(xiàn)的阻抗比較00.10.20.30.40.50.6電流回路的阻抗~LRIZ=R+jLL=/I

A~電流回路的阻抗~LRIZ=R+jL~地線(xiàn)問(wèn)題－地環(huán)路IGVGVN地環(huán)路I1I2地線(xiàn)問(wèn)題－地環(huán)路IGVGVN地環(huán)路I1I2隔離變壓器屏蔽層只能接2點(diǎn)！C2VG12C1屏蔽CPVGVSVNRL隔離變壓器屏蔽層只能接2點(diǎn)！C2VG12C1屏蔽CPVGVS光隔離器發(fā)送發(fā)送接收接收RLRLVGVSVSVG光耦器件Cp光隔離器發(fā)送發(fā)送接收接收RLRLVGVSVSVG光耦器件Cp共模扼流圈的作用VsR1R1RLLVGIN1IN2ISVS+VN=R1/LVN/VGRL/（RS+RL）Mf共模扼流圈的作用VsR1R1RLLVGIN1IN2ISVS平衡電路對(duì)地環(huán)路干擾的抑制VGRS1VS1RS2RL2RL1VS2IN1IN2ISVL平衡電路對(duì)地環(huán)路干擾的抑制VGRS1VS1RS2RL2RL1地線(xiàn)問(wèn)題－公共阻抗耦合電路1電路2地電流1地電流2公共地阻抗V~~~改進(jìn)1改進(jìn)2地線(xiàn)問(wèn)題－公共阻抗耦合電路1電路2地電流1地電流2公共地阻抗接地方式種類(lèi)信號(hào)接地方式并聯(lián)單點(diǎn)接地串聯(lián)單點(diǎn)接地混合接地多點(diǎn)接地單點(diǎn)接地接地方式種類(lèi)信號(hào)接地方式并聯(lián)單點(diǎn)接地單點(diǎn)接地123123串聯(lián)單點(diǎn)接地優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：公共阻抗耦合并聯(lián)單點(diǎn)接地優(yōu)點(diǎn)：無(wú)公共阻抗耦合缺點(diǎn)：接地線(xiàn)過(guò)多I1I2I3I1I2I3ABCABCR1R2R3單點(diǎn)接地123123串聯(lián)單點(diǎn)接地并聯(lián)單點(diǎn)接地I1I2I3I1串聯(lián)單點(diǎn)、并聯(lián)單點(diǎn)混合接地模擬電路1模擬電路2模擬電路3數(shù)字邏輯控制電路數(shù)字信息處理電路繼電器驅(qū)動(dòng)電路馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路串聯(lián)單點(diǎn)、并聯(lián)單點(diǎn)混合接地模擬電路1模擬電路2模擬電路3數(shù)字線(xiàn)路板上的地線(xiàn)噪聲模擬數(shù)字線(xiàn)路板上的地線(xiàn)噪聲模擬數(shù)字長(zhǎng)地線(xiàn)的阻抗設(shè)備Z0=(L/C)1/2RRLLCCFP1=1/2(LC)1/2ZP=(L)2/RRAC

RDC

串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振長(zhǎng)地線(xiàn)的阻抗設(shè)備Z0=(L/C)1/2RRLLCCFP1多點(diǎn)接地R1R2R3L1L2L3電路1電路2電路3地線(xiàn)阻抗一定保持很小，避免公共阻抗耦合鍍銀（減小表面電阻）良好搭接（減小地線(xiàn)阻抗）寬金屬板（減小電感）多點(diǎn)接地R1R2R3L1L2L3電路1電路2電路3地線(xiàn)阻抗一混合接地~Vs地電流Rs~Vs安全接地Rs安全接地地環(huán)路電流混合接地~Vs地電流Rs~Vs安全接地Rs安全接地地環(huán)路電流放大器屏蔽殼的接地C1SC3SC2SC1SC3SC2S等效電路放大器屏蔽殼的接地C1SC3SC2SC1SC3SC2S等效電接地位置不當(dāng)造成的干擾穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源火災(zāi)報(bào)警器火災(zāi)報(bào)警器接地位置不當(dāng)造成的干擾穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓電源火災(zāi)火災(zāi)第三章電磁屏蔽技術(shù)屏蔽材料的選擇實(shí)際屏蔽體的設(shè)計(jì)第三章電磁屏蔽技術(shù)屏蔽材料的選擇電磁屏蔽屏蔽前的場(chǎng)強(qiáng)E1屏蔽后的場(chǎng)強(qiáng)E2對(duì)電磁波產(chǎn)生衰減的作用就是電磁屏蔽,電磁屏蔽作用的大小用屏蔽效能度量:SE=20lg(E1/E2)dB電磁屏蔽屏蔽前的場(chǎng)強(qiáng)E1屏蔽后的場(chǎng)強(qiáng)E2對(duì)電磁波產(chǎn)生衰減的作實(shí)心材料屏蔽效能的計(jì)算入射波場(chǎng)強(qiáng)距離吸收損耗AR1R2SE＝R1＋R2＋A＋B＝R＋A＋BB實(shí)心材料屏蔽效能的計(jì)算入射波場(chǎng)強(qiáng)距離吸收損耗AR1R2SE吸收損耗的計(jì)算t入射電磁波E0剩余電磁波E1E1=E0e-t/

A＝20lg(E0/E1)=20lg(et/)dB0.37E0

A＝8.69(t/)dBA=3.34tfrrdB吸收損耗的計(jì)算t入射電磁波E0剩余電磁波E1E1=E0e趨膚深度舉例趨膚深度舉例反射損耗

R＝20lgZW4Zs反射損耗與波阻抗有關(guān)，波阻抗越高，則反射損耗越大。ZS=3.6810-7fr/r遠(yuǎn)場(chǎng)：377近場(chǎng)：取決于源的阻抗同一種材料的阻抗隨頻率變反射損耗R＝20lgZW4Zs反射損耗與波阻不同電磁波的反射損耗遠(yuǎn)場(chǎng):R＝20lg3774Zs4500Zs=屏蔽體阻抗，D=屏蔽體到源的距離（m）f=電磁波的頻率（MHz）2DfDfZsZs電場(chǎng):R＝20lg磁場(chǎng):R＝20lgdB不同電磁波的反射損耗遠(yuǎn)場(chǎng):R＝20影響反射損耗的因素1500.1k1k10k100k1M10M100M平面波3108/2rfR(dB)r=30m電場(chǎng)r=1m靠近輻射源r=30m磁場(chǎng)r=1m靠近輻射源影響反射損耗的因素1500.1k1k綜合屏蔽效能(0.5mm鋁板)150250平面波00.1k1k10k100k1M10M高頻時(shí)電磁波種類(lèi)的影響很小電場(chǎng)波r=0.5m磁場(chǎng)波r=0.5m屏蔽效能（dB）頻率綜合屏蔽效能(0.5mm鋁板)150250平面波00.1屢次反射修正因子的計(jì)算電磁波在屏蔽體內(nèi)多次反射，會(huì)引起附加的電磁泄漏，因此要對(duì)前面的計(jì)算進(jìn)行修正。B=20lg(1-e-2t/)說(shuō)明：B為負(fù)值，其作用是減小屏蔽效能當(dāng)趨膚深度與屏蔽體的厚度相當(dāng)時(shí)，可以忽略對(duì)于電場(chǎng)波，可以忽略屢次反射修正因子的計(jì)算電磁波在屏蔽體內(nèi)多次反射，會(huì)引起附加的怎樣屏蔽低頻磁場(chǎng)？低頻磁場(chǎng)低頻磁場(chǎng)吸收損耗小反射損耗小高導(dǎo)電材料高導(dǎo)磁材料高導(dǎo)電材料怎樣屏蔽低頻磁場(chǎng)？低頻磁場(chǎng)低頻磁場(chǎng)吸收損耗小反射損耗小高導(dǎo)電高導(dǎo)磁率材料的磁旁路效果H0H1H0RsR0H1R0RsSE=1+R0/RS高導(dǎo)磁率材料的磁旁路效果H0H1H0RsR0H1R0RsSE低頻磁場(chǎng)屏蔽產(chǎn)品低頻磁場(chǎng)屏蔽產(chǎn)品磁屏蔽材料的頻率特性151015坡莫合金金屬鎳鋼冷軋鋼0.010.11.010100kHzr103磁屏蔽材料的頻率特性151015坡莫合金金屬鎳鋼冷軋鋼0磁導(dǎo)率隨場(chǎng)強(qiáng)的變化磁通密度B磁場(chǎng)強(qiáng)度H飽和起始磁導(dǎo)率最大磁導(dǎo)率=B/H磁導(dǎo)率隨場(chǎng)強(qiáng)的變化磁通密度B磁場(chǎng)強(qiáng)度H飽和起始磁導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽高導(dǎo)磁率材料：飽和低導(dǎo)磁率材料：屏效不夠低導(dǎo)磁率材料高導(dǎo)磁率材料強(qiáng)磁場(chǎng)的屏蔽高導(dǎo)磁率材料：飽和低導(dǎo)磁率材料：屏效不夠低導(dǎo)磁率加工的影響20406080100101001k10k跌落前跌落后加工的影響20406080100101良好電磁屏蔽的關(guān)鍵因素屏蔽體導(dǎo)電連續(xù)沒(méi)有穿過(guò)屏蔽體的導(dǎo)體屏蔽效能高的屏蔽體不要忘記：選擇適當(dāng)?shù)钠帘尾牧夏阒绬幔号c屏蔽體接地與否無(wú)關(guān)良好電磁屏蔽的關(guān)鍵因素屏蔽體沒(méi)有穿過(guò)屏屏蔽效能高的屏蔽體不要實(shí)際屏蔽體的問(wèn)題通風(fēng)口顯示窗鍵盤(pán)指示燈電纜插座調(diào)節(jié)旋鈕實(shí)際機(jī)箱上有許多泄漏源：不同部分結(jié)合處的縫隙通風(fēng)口、顯示窗、按鍵、指示燈、電纜線(xiàn)、電源線(xiàn)等電源線(xiàn)縫隙實(shí)際屏蔽體的問(wèn)題通風(fēng)口顯示窗鍵盤(pán)指示燈電纜插座調(diào)節(jié)旋鈕實(shí)際機(jī)遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)孔洞的屏蔽效能LLSE=100–20lgL–20lgf+20lg（1+2.3lg(L/H))=0dB若L

/2H遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)孔洞的屏蔽效能LLSE=100–20lgL孔洞在近場(chǎng)區(qū)的屏蔽效能若ZC

（7.9/Df）：（說(shuō)明是電場(chǎng)源）SE=48+20lgZC–20lgLf+20lg(1+2.3lg(L/H))若ZC

（7.9/Df）：（說(shuō)明是磁場(chǎng)源）SE=20lg(D/L)+20lg(1+2.3lg(L/H))

（注意：對(duì)于磁場(chǎng)源，屏效與頻率無(wú)關(guān)！）孔洞在近場(chǎng)區(qū)的屏蔽效能若ZC（7.9/Df）：（說(shuō)明是縫隙的泄漏低頻起主要作用高頻起主要作用縫隙的泄漏低頻起主要作用高頻起主要作用縫隙的處理電磁密封襯墊縫隙縫隙的處理電磁密封襯墊縫隙電磁密封襯墊的種類(lèi)金屬絲網(wǎng)襯墊(帶橡膠芯的和空心的)導(dǎo)電橡膠(不同導(dǎo)電填充物的)指形簧片(不同表面涂覆層的)螺旋管襯墊(不銹鋼的和鍍錫鈹銅的)導(dǎo)電布電磁密封襯墊的種類(lèi)金屬絲網(wǎng)襯墊(帶橡膠芯的和空心的)指形簧片指形簧片螺旋管電磁密封襯墊螺旋管電磁密封襯墊電磁密封襯墊的主要參數(shù)屏蔽效能(關(guān)系到總體屏蔽效能)回彈力（關(guān)系到蓋板的剛度和螺釘間距）最小密封壓力（關(guān)系到最小壓縮量）最大形變量（關(guān)系到最大壓縮量）壓縮永久形變（關(guān)系到允許蓋板開(kāi)關(guān)次數(shù)）電化學(xué)相容性（關(guān)系到屏蔽效能的穩(wěn)定性）電磁密封襯墊的主要參數(shù)屏蔽效能(關(guān)系到總體屏蔽效能)電磁密封襯墊的安裝方法絕緣漆環(huán)境密封電磁密封襯墊的安裝方法絕緣漆環(huán)境密封不同金屬之間發(fā)生腐蝕腐蝕加重不同金屬之間發(fā)生腐蝕腐蝕加重截止波導(dǎo)管損耗頻率fc截止頻率頻率高的電磁波能通過(guò)波導(dǎo)管，頻率低的電磁波損耗很大！工作在截止區(qū)的波導(dǎo)管叫截止波導(dǎo)。截止區(qū)截止波導(dǎo)管損耗頻率fc截止頻率頻率高的電磁波能通過(guò)波導(dǎo)管，頻截止波導(dǎo)管的屏效截止波導(dǎo)管屏蔽效能=反射損耗：遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)計(jì)算公式近場(chǎng)區(qū)計(jì)算公式+吸收損耗圓形截止波導(dǎo)：32t/d矩形截止波導(dǎo)：27.2t/l孔洞計(jì)算屏蔽效能公式截止波導(dǎo)管的屏效截止波導(dǎo)管=反射損耗：+吸收損耗孔洞計(jì)算屏蔽截止波導(dǎo)管的損耗截止波導(dǎo)管的損耗截止波導(dǎo)管的設(shè)計(jì)步驟孔洞的泄漏不能滿(mǎn)足屏蔽要求SE確定截止波導(dǎo)管的截面形狀確定要屏蔽的最高的頻率f確定波導(dǎo)管的截止頻率fc計(jì)算截止波導(dǎo)管的截面尺寸由SE確定截止波導(dǎo)管的長(zhǎng)度5f截止波導(dǎo)管的設(shè)計(jì)步驟孔洞的泄漏不能滿(mǎn)足屏蔽要求SE確定截止顯示窗/器件的處理隔離艙濾波器屏蔽窗濾波器顯示窗/器件的處理隔離艙濾波器屏蔽窗濾波器操作器件的處理屏蔽體上開(kāi)小孔屏蔽體上栽上截止波導(dǎo)管用隔離艙將操作器件隔離出操作器件的處理屏蔽體上開(kāi)小孔屏蔽體上栽上截止波導(dǎo)管用隔離艙將通風(fēng)口的處理穿孔金屬板截止波導(dǎo)通風(fēng)板通風(fēng)口的處理穿孔金屬板截止波導(dǎo)通風(fēng)板貫穿導(dǎo)體的處理貫穿導(dǎo)體的處理屏蔽電纜穿過(guò)屏蔽機(jī)箱的方法在內(nèi)部可將電纜延伸表面做導(dǎo)電清潔處理，保持360度連接注意防腐屏蔽互套屏蔽體邊界屏蔽電纜與電纜套360度搭接屏蔽電纜穿過(guò)屏蔽機(jī)箱的方法在內(nèi)部可將電纜延伸表面做導(dǎo)電清潔處搭接

電子設(shè)備中，金屬部件之間的低阻抗連接稱(chēng)為搭接。例如：電纜屏蔽層與機(jī)箱之間搭接屏蔽體上不同部分之間的搭接濾波器與機(jī)箱之間的搭接不同機(jī)箱之間的地線(xiàn)搭接搭接電子設(shè)備中，金屬部件之間的低阻抗連接稱(chēng)為搭接。例如：搭接不良的濾波器濾波器接地阻抗預(yù)期干擾電流路徑實(shí)際干擾電流路徑搭接不良的濾波器濾波器接地阻抗預(yù)期干擾電流路徑實(shí)際干擾電流路搭接不良的機(jī)箱VI航天飛行器上的搭接阻抗要小于2.5m!搭接不良的機(jī)箱VI航天飛行器上的搭接阻抗要小于2.5m!搭接阻抗的測(cè)量機(jī)柜~搭接阻抗頻率寄生電容導(dǎo)線(xiàn)電感并聯(lián)諧振點(diǎn)VIZ=V/I搭接阻抗的測(cè)量機(jī)柜~搭接阻抗頻率寄生電容導(dǎo)線(xiàn)電感并聯(lián)諧振點(diǎn)V不同的搭接條不同的搭接條頻率不同搭接方式不同頻率不同搭接方式不同搭接面的腐蝕IIVIIIII搭接面的腐蝕IIVIIIII搭接點(diǎn)的保護(hù)搭接點(diǎn)的保護(hù)第四章干擾濾波技術(shù)

干擾濾波在EMC設(shè)計(jì)中作用差模干擾和共模干擾常用濾波電路怎樣制作有效的濾波器正確使用濾波器第四章干擾濾波技術(shù)干擾濾波在EMC設(shè)計(jì)中作用濾波器的作用信號(hào)濾波器電源濾波器切斷干擾沿信號(hào)線(xiàn)或電源線(xiàn)傳播的路徑，與屏蔽共同構(gòu)成完善的干擾防護(hù)。濾波器的作用信號(hào)濾波器電源濾波器切斷干擾沿信號(hào)線(xiàn)或電源線(xiàn)傳播滿(mǎn)足電源線(xiàn)干擾發(fā)射和抗擾度要求滿(mǎn)足電源線(xiàn)干擾發(fā)射和抗擾度要求滿(mǎn)足抗擾度及設(shè)備輻射發(fā)射要求信號(hào)線(xiàn)濾波器干擾源滿(mǎn)足抗擾度及設(shè)備輻射發(fā)射要求信號(hào)線(xiàn)濾波器干擾源電纜是主要輻射源電纜是主要輻射源用濾波消除輻射用濾波消除輻射共模和差模電流~~共模和差模電流~~共模/差模干擾的產(chǎn)生VVICMICMICMIDM共模/差模干擾的產(chǎn)生VVICMICMICMIDM濾波器的共模插損~IL=U1/U2濾波器的共模插損~IL=U1/U2濾波器的差模插損~IL=U1/U2濾波器的差模插損~IL=U1/U2干擾濾波器類(lèi)型CTL反干擾濾波器類(lèi)型CTL反濾波器的級(jí)數(shù)越多越好嗎？增加級(jí)數(shù)降低截止頻率原濾波器f1濾波器的級(jí)數(shù)越多越好嗎？增加級(jí)數(shù)降低截止頻率原濾波器f1器件數(shù)與插入損耗的關(guān)系20406080100

fc10fc100fc1000fc

5階

4階

3階

2階

1階20N/十倍頻程6N/倍頻程插入損耗dB器件數(shù)與插入損耗的關(guān)系20406080100fc確定濾波器階數(shù)50100欲衰減20dB46=2420至少4階濾波器10100120=201階濾波器就可以了為了保險(xiǎn)，可用2階欲衰減20dBL、C的數(shù)值決定截止頻率階數(shù)決定過(guò)渡帶的陡度確定濾波器階數(shù)50100欲衰減20dB46=24根據(jù)阻抗選用濾波電路源阻抗電路結(jié)構(gòu)負(fù)載阻抗高C、、多級(jí)高高

、多級(jí)低低反、多級(jí)反高低L、多級(jí)L低規(guī)律：電容對(duì)高阻，電感對(duì)低阻根據(jù)阻抗選用濾波電路源阻抗電路結(jié)構(gòu)負(fù)載插入損耗的估算Fco=1/(2RpC)ZL~Zs、ZL并聯(lián)CIL=20lg(CRp)ILIL=20lg(L/Rs)Fco=Rs/(2L）Zs、ZL串聯(lián)~ZsLZsZL插入損耗的估算Fco=1/(2RpC)ZL~Zs、電路阻抗對(duì)濾波特性的影響三端電容鐵氧體電路阻抗對(duì)濾波特性的影響三端電容鐵氧體器件參數(shù)確實(shí)定LCRRL=R/2FCC=1/2RFC對(duì)于T形（多級(jí)T）和形（多級(jí)）電路，最外邊的電感或電容取L/2和C/2，中間的不變。器件參數(shù)確實(shí)定LCRRL=R/2FC一個(gè)干擾的例子RS105，脈沖電磁場(chǎng)試驗(yàn)一個(gè)干擾的例子RS105，脈沖電磁場(chǎng)試驗(yàn)消除干擾的措施與結(jié)果共模濾波電容濾波的測(cè)試結(jié)果濾波的軟件仿真結(jié)果消除干擾的措施與結(jié)果共模濾波電容濾波的測(cè)試結(jié)果濾波的軟件仿真實(shí)際電容器的特性ZC實(shí)際電容理想電容f1/2LCCLR電感電阻實(shí)際電容器的特性ZC實(shí)際電容理想電容f1/2LCCLR外表貼裝電容的阻抗特性外表貼裝電容的阻抗特性溫度對(duì)陶瓷電容容量的影響0.15-0.150-551255-150-55125-10-5COGX7R-6020-3090-300Y5V30%C%C%C溫度對(duì)陶瓷電容容量的影響0.15-0.150-551255-電壓對(duì)陶瓷電容容量的影響COGX7RY5V200-20-40-60-80020406080100

%額定電壓（Vdc）%C電壓對(duì)陶瓷電容容量的影響COGX7RY5V200-20-40實(shí)際電感器的特性ZL理想電感實(shí)際電感f1/2LCLC實(shí)際電感器的特性ZL理想電感實(shí)際電感f1/2LCLC電感寄生電容的來(lái)源每圈之間的電容CTT導(dǎo)線(xiàn)與磁芯之間的電容CTC磁芯為導(dǎo)體時(shí)，CTC為主要因素，磁芯為非導(dǎo)體時(shí)，CTT為主要因素。電感寄生電容的來(lái)源每圈之間的電容CTT磁芯為導(dǎo)體時(shí)，CTC抑制電容非理想性的方法衰減電容并聯(lián)LC并聯(lián)電感并聯(lián)小電容大電容并聯(lián)電容頻率大容量小容量抑制電容非理想性的方法衰減電容并聯(lián)三端電容器的原理引線(xiàn)電感與電容一起構(gòu)成了一個(gè)T形低通濾波器在引線(xiàn)上安裝兩個(gè)磁珠濾波效果更好地線(xiàn)電感起著不良作用三端電容普通電容30701GHz206040三端電容器的原理引線(xiàn)電感與電容一起構(gòu)成了一個(gè)T形低通濾波器地三端電容與普通電容的比較三端電容與普通電容的比較三端電容的正確使用接地點(diǎn)要求：1干凈地2與機(jī)箱或其它較大的金屬件射頻搭接三端電容的正確使用接地點(diǎn)要求：貼片三端電容貼片三端電容三端電容器的缺乏寄生電容造成輸入端、輸出端耦合接地電感造成旁路效果下降三端電容器的缺乏寄生電容造成輸入端、輸出端耦合接地電感造成旁穿心電容更勝一籌金屬板隔離輸入輸出端一周接地電感很小穿心電容更勝一籌金屬板隔離輸入輸出端一周接地電感很小穿心電容的特性穿心電容的特性穿心電容、饋通濾波器以穿心電容為基礎(chǔ)的饋通濾波器廣泛應(yīng)用于RF濾波穿心電容、饋通濾波器以穿心電容為基礎(chǔ)的饋通濾波器廣泛應(yīng)用于R饋通濾波器使用本卷須知必須安裝在金屬板上，并在一周接地最好焊接，螺紋安裝時(shí)要使用帶齒墊片焊接時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)上緊螺紋時(shí)扭矩不能過(guò)大饋通濾波器使用本卷須知必須安裝在金屬板上，并在一周接地線(xiàn)路板上使用饋通濾波器線(xiàn)路板地線(xiàn)面上面底面線(xiàn)路板上使用饋通濾波器線(xiàn)路板地線(xiàn)面上面底面磁芯對(duì)電感寄生電容的影響鐵粉芯C=4.28pfC=3.48pf19%鐵氧體（錳鋅）C=51pfC=49pf4%磁芯對(duì)電感寄生電容的影響鐵粉芯減小電感寄生電容的方法然后：起始端與終止端遠(yuǎn)離（夾角大于40度）盡量單層繞制，并增加匝間距離多層繞制時(shí)，采用“漸進(jìn)”方式繞，不要來(lái)回繞分組繞制（要求高時(shí)，用大電感和小電感串聯(lián)起來(lái)使用）如果磁芯是導(dǎo)體，首先：用介電常數(shù)低的材料增加繞組導(dǎo)體與磁芯之間的距離減小電感寄生電容的方法然后：如果磁芯是導(dǎo)體，首先：共模扼流圈防止飽和共模扼流圈中的負(fù)載電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵銷(xiāo)，因此磁芯不會(huì)飽和。有意增加漏磁，利用差模電感共模扼流圈防止飽和共模扼流圈中的負(fù)載電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵銷(xiāo)，共模扼流圈的優(yōu)點(diǎn)差模電感導(dǎo)致信號(hào)失真共模電感不影響信號(hào)共模扼流圈的優(yōu)點(diǎn)差模電感導(dǎo)致信號(hào)失真共模電感不影響信號(hào)電感磁芯的選用鐵粉磁芯：不易飽和、導(dǎo)磁率低，作差模扼流圈的磁芯鐵氧體：最常用錳鋅：r=500~10000，R=0.1~100m鎳鋅：r=10~100，R=1k~1Mm超微晶：r>10000，做大電感量共模扼流圈的磁心電感磁芯的選用鐵粉磁芯：不易飽和、導(dǎo)磁率低，作差模扼流圈的磁各種鐵氧體磁芯各種鐵氧體磁芯電感量與飽和電流的計(jì)算SD1D2飽和電流：Imax=BmaxS(D1-D2)/2L電感量：L（nH）=0.2N2rS(mm)ln(D1/D2)電感量廠家手冊(cè)給出廠家經(jīng)常給出每匝的電感量“AL”，則L（nH）=ALN2電感量與飽和電流的計(jì)算SD1D2飽和電流：電感量：電感量廠家干擾抑制用鐵氧體干擾抑制用鐵氧體鐵氧體電感高頻時(shí)成為電阻鐵氧體電感（高損耗）空心電感（高Q）鐵氧體電感高頻時(shí)成為電阻鐵氧體電感（高損耗）空心電感（高Q）不同材質(zhì)的鐵氧體有不同的頻率特性不同材質(zhì)的鐵氧體有不同的頻率特性偏置電流對(duì)阻抗的影響偏置電流對(duì)阻抗的影響鐵氧體次環(huán)作共模扼流圈使用鐵氧體次環(huán)作共模扼流圈使用貼片電感的阻抗貼片電感的阻抗貼片電感的濾波效果貼片電感的濾波效果貼片電感的濾波效果貼片電感的濾波效果注意頻率特性注意頻率特性低通濾波器對(duì)脈沖信號(hào)的影響低通濾波器對(duì)脈沖信號(hào)的影響信號(hào)濾波器的安裝位置板上濾波器無(wú)屏蔽的場(chǎng)合濾波器靠近被濾波導(dǎo)線(xiàn)的靠近器件或線(xiàn)路板一端。有屏蔽的場(chǎng)合：在屏蔽界面上信號(hào)濾波器的安裝位置板上濾波器無(wú)屏蔽的場(chǎng)合濾波器靠近被濾波導(dǎo)板上濾波器的本卷須知濾波器要并排安裝線(xiàn)路板的干凈地與金屬機(jī)箱或大金屬板緊密搭接為濾波設(shè)置干凈地在接口處設(shè)置檔板濾波器靠近接口板上濾波器的本卷須知濾波器要并排安裝線(xiàn)路板的干凈地與金屬機(jī)箱面板上濾波的簡(jiǎn)易〔臨時(shí)〕方法容量適當(dāng)?shù)拇善娙莼颡?dú)石電容，引線(xiàn)盡量短面板上濾波的簡(jiǎn)易〔臨時(shí)〕方法容量適當(dāng)?shù)拇善娙莼颡?dú)石電容，引電纜濾波的方法屏蔽盒饋通濾波器連接器濾波連接器雖然是最佳選擇，但是當(dāng)空間允許時(shí)，也可以這樣：電纜濾波的方法屏蔽盒饋通濾波器連接器濾波連接器平板濾波陣列用于制造濾波連接器平板濾波陣列用于制造濾波連接器面板安裝濾波器本卷須知濾波器與面板之間必須使用電磁密封襯墊！面板安裝濾波器本卷須知濾波器與面板之間必須使用電磁密封襯墊！使用形濾波器的本卷須知濾波器接地阻抗預(yù)期干擾電流路徑實(shí)際干擾電流路徑對(duì)接地沒(méi)有把握時(shí)，避免使用形濾波器！使用形濾波器的本卷須知濾波器接地阻抗預(yù)期干擾電流路徑實(shí)際干電源線(xiàn)濾波器的根本電路共模扼流圈差模電容共模電容共模濾波電容受到漏電流的限制電源線(xiàn)濾波器的根本電路共模扼流圈差模電容共模電容共模濾波電容注意濾波器的高頻特性注意濾波器的高頻特性高頻濾波性能的重要性濾波器高頻性能差濾波器高頻性能好無(wú)濾波高頻濾波性能的重要性濾波器高頻性能差濾波器高頻性能好無(wú)濾波改善濾波器高頻特性的方法或精心繞制或多個(gè)電感串聯(lián)改善濾波器高頻特性的方法或精心繞制或多個(gè)電感串聯(lián)注意插入增益問(wèn)題0-1050/50100/0.1或0.1/100頻率插入損耗解決辦法：差模電感上并聯(lián)電阻（50~1k)，差模電容上串聯(lián)電阻（0.5~10）注意插入增益問(wèn)題0-1050/50100/0.插入增益現(xiàn)象插入增益現(xiàn)象串聯(lián)諧振導(dǎo)致插入增益VQVQV~串聯(lián)諧振導(dǎo)致插入增益VQVQV~插入增益的對(duì)策V~插入增益的對(duì)策V~選擇濾波器的保險(xiǎn)方法濾波器~0.1100濾波器~0.11000衰減50條件下的插入損耗0.1/100條件下的插入損耗插入損耗增益會(huì)暴露出來(lái)選擇濾波器的保險(xiǎn)方法濾波器~0.1100濾波器~0.1器件距離對(duì)高頻性能的影響器件距離對(duì)高頻性能的影響濾波器安裝在線(xiàn)路板的問(wèn)題機(jī)箱內(nèi)干擾電源線(xiàn)泄漏嚴(yán)重濾波器安裝在線(xiàn)路板的問(wèn)題機(jī)箱內(nèi)干擾電源線(xiàn)泄漏嚴(yán)重線(xiàn)路板上濾波的改進(jìn)方法機(jī)箱內(nèi)干擾被濾波器擋住被濾波器旁路掉面板濾波器電源線(xiàn)無(wú)泄漏線(xiàn)路板上濾波的改進(jìn)方法機(jī)箱內(nèi)干擾被濾波器擋住被濾波器旁路掉面電源線(xiàn)濾波器的錯(cuò)誤安裝PCB濾波器濾波器輸入線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)輸入、輸出耦合PCB電源線(xiàn)濾波器的錯(cuò)誤安裝PCB濾波器濾波器輸入線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)輸入、輸出電源線(xiàn)濾波器的錯(cuò)誤安裝濾波器絕緣漆PCB濾波器通過(guò)細(xì)線(xiàn)接地，高頻效果很差！接地線(xiàn)電源線(xiàn)濾波器的錯(cuò)誤安裝濾波器絕緣漆PCB濾波器通過(guò)細(xì)線(xiàn)接地，濾波器的正確安裝濾波器PCB

濾波器直接接地盡量短輸入、輸出線(xiàn)隔離濾波器安裝在線(xiàn)路板上時(shí)，在電源線(xiàn)入口處增加一只高頻共模濾波器電源PCB濾波電路濾波器的正確安裝濾PCB濾波器直接接地盡量短濾波器安裝在線(xiàn)110VAC使用交流濾波器的問(wèn)題110VAC使用交流濾波器的問(wèn)題為什么信號(hào)濾波器容易損壞220VAC110VAC為什么信號(hào)濾波器容易損壞220VAC110VAC機(jī)箱浮地–沒(méi)問(wèn)題220VAC機(jī)箱浮地–沒(méi)問(wèn)題220VAC全部浮地–沒(méi)問(wèn)題220VAC全部浮地–沒(méi)問(wèn)題220VAC全部接地–沒(méi)問(wèn)題220VAC全部接地–沒(méi)問(wèn)題220VAC第五章

電纜的EMC設(shè)計(jì)

電纜輻射場(chǎng)在導(dǎo)線(xiàn)中感應(yīng)的噪聲電纜之間的串?dāng)_第五章

電纜的EMC設(shè)計(jì)電纜輻射第六局部

電纜的EMC設(shè)計(jì)

電纜輻射場(chǎng)在導(dǎo)線(xiàn)中感應(yīng)的噪聲電纜之間的串?dāng)_第六局部

電纜的EMC設(shè)計(jì)電纜輻射外拖電纜的共模輻射I2CPI3I1CP盡管共模成份的比例很小，但是由于輻射環(huán)路大，仍然是主要的輻射因素外拖電纜的共模輻射I2CPI3I1CP盡管共模成份的比例很小“無(wú)關(guān)〞的電纜也輻射“無(wú)關(guān)〞的電纜也輻射地線(xiàn)也輻射不接地線(xiàn)接上地線(xiàn)你喜歡電纜屏蔽層接地嗎?地線(xiàn)也輻射不接地線(xiàn)接上地線(xiàn)你喜歡無(wú)關(guān)電纜輻射機(jī)理VCM機(jī)箱內(nèi)的所有信號(hào)都會(huì)通過(guò)電纜輻射！無(wú)關(guān)電纜輻射機(jī)理VCM機(jī)箱內(nèi)的所有信號(hào)都會(huì)通過(guò)電纜輻射！電纜輻射機(jī)理的總結(jié)電纜輻射差模輻射共模輻射差模電流轉(zhuǎn)變?yōu)楣材ｋ娏餍盘?hào)地上共模電壓導(dǎo)致共模電流臨近電路的耦合產(chǎn)生共模電壓，進(jìn)而導(dǎo)致共模電流工作電流回路形成的環(huán)路天線(xiàn)電纜輻射機(jī)理的總結(jié)電纜輻射差模輻射共模輻射差模電流轉(zhuǎn)變電纜差模輻射的對(duì)策同軸電纜扁平電纜雙絞線(xiàn)電纜差模輻射的對(duì)策同軸電纜扁平電纜雙絞線(xiàn)電纜共模輻射的對(duì)策減小共模電流回路面積減小共模電流增加共模電流回路的阻抗共模電流濾波減小共模電壓屏蔽電纜電纜靠近地線(xiàn)面線(xiàn)路板屏蔽其它電纜共模輻射的對(duì)策減小共模電流減小增加共模電流回路的阻抗共模電纜共模輻射的對(duì)策減小共模電流回路面積減小共模電流增加共模電流回路的阻抗共模電流濾波減小共模電壓屏蔽電纜電纜靠近地線(xiàn)面線(xiàn)路板屏蔽其它電纜共模輻射的對(duì)策減小共模電流減小增加共模電流回路的阻抗共模降低電纜輻射的方法I2CPI3I1CP通過(guò)額外的地線(xiàn)板減小共模電流的回路面積降低電纜輻射的方法I2CPI3I1CP通過(guò)額外的地線(xiàn)板減小共屏蔽電纜抑制共模輻射的本質(zhì)CMCMDM思考題16：用屏蔽的方法減小信號(hào)電纜的輻射時(shí)，最關(guān)鍵的因素是什么？屏蔽電纜抑制共模輻射的本質(zhì)CMCMDM思考題16：用屏蔽的方不完整的屏蔽電纜CMCMCMCMDM不完整的屏蔽電纜CMCMCMCMDM屏蔽電纜的評(píng)估CMCMDMV輻射環(huán)路VIZT=V/I屏蔽電纜的評(píng)估CMCMDMV輻射環(huán)路VIZT=V/I不同屏蔽層的傳輸阻抗1021031041051061071080.0010.010.1110100100010000傳輸阻抗（m/m）Hz鋁箔單層編織最佳單層編織雙層編織雙層編織+一層金屬雙層編織+雙層金屬實(shí)心銅不同屏蔽層的傳輸阻抗102103屏蔽層的錯(cuò)誤接法CM思考題17：什么情況下屏蔽電纜的輻射比非屏蔽電纜輻射更強(qiáng)，為什么？屏蔽層的錯(cuò)誤接法CM思考題17：什么情況下屏蔽電纜的輻射比非D型連接器的屏蔽層搭接D型連接器的屏蔽層搭接圓形連接器屏蔽層搭接圓形連接器屏蔽層搭接接線(xiàn)端子上的屏蔽電纜接線(xiàn)端子上的屏蔽電纜盡量減小小辨接法的危害盡量減小小辨接法的危害電纜共模輻射的對(duì)策減小共模電流回路面積減小共模電流增加共模電流回路的阻抗共模電流濾波減小共模電壓屏蔽電纜電纜靠近地線(xiàn)面線(xiàn)路板屏蔽其它電纜共模輻射的對(duì)策減小共模電流減小增加共模電流回路的阻抗共模共模電流主要由寄生電容產(chǎn)生線(xiàn)路板接地線(xiàn)路板不接地CP較大CP較小頻率MHz共模電流共模電流主要由寄生電容產(chǎn)生線(xiàn)路板接地線(xiàn)路板不接地CP較大CP增加共?；芈返淖杩筆CBPCB共?；芈匪伎碱}18：共模扼流圈的效果與什么因素有關(guān)？增加共?；芈返淖杩筆CBPCB共模回路思考題18：共模扼流圈鐵氧體效果的估算設(shè)原來(lái)電纜形成的共?；芈纷杩篂閆CM1，鐵氧體的阻抗為ZL改善量=20lg(E1/E2)=20lg(ICM1/ICM2)=20lg[(VCM/ZCM1)/(VCM/ZCM2)]=20lg(ZCM2/ZCM1)

=20lg(1+ZL/ZCM1

)dB鐵氧體效果的估算設(shè)原來(lái)電纜形成的共?；芈纷杩篂閆CM1，鐵氧鐵氧體磁環(huán)鐵氧體磁環(huán)干擾抑制用鐵氧體干擾抑制用鐵氧體不同磁導(dǎo)率的鐵氧體阻抗特性i=700i=4000不同磁導(dǎo)率的鐵氧體阻抗特性i=700i=4000鐵氧體的安裝方法盡量靠近電纜端頭匝數(shù)多匝數(shù)少頻率衰減整根電纜穿過(guò)內(nèi)徑盡量小長(zhǎng)度盡量大壁厚盡量大鐵氧體的安裝方法盡量靠近電纜端頭匝數(shù)多匝數(shù)少頻率衰減整根電纜電纜共模輻射的對(duì)策減小共模電流回路面積減小共模電流增加共模電流回路的阻抗共模電流濾波減小共模電壓屏蔽電纜電纜靠近地線(xiàn)面線(xiàn)路板屏蔽其它電纜共模輻射的對(duì)策減小共模電流減小增加共模電流回路的阻抗共模用濾波消除輻射用濾波消除輻射第六局部

電纜的EMC設(shè)計(jì)

電纜輻射場(chǎng)在導(dǎo)線(xiàn)中感應(yīng)的噪聲電纜之間的串?dāng)_第六局部

電纜的EMC設(shè)計(jì)電纜輻射處于電磁場(chǎng)中的電纜信號(hào)線(xiàn)和回流線(xiàn)在一根電纜中用地線(xiàn)面作回流線(xiàn)共模電流差模電壓不平衡直接產(chǎn)生差模電壓Sh處于電磁場(chǎng)中的電纜信號(hào)線(xiàn)和回流線(xiàn)在一根電纜中用地線(xiàn)面作回流線(xiàn)電磁場(chǎng)在電纜上的感應(yīng)電壓10kHz100kHz1MHz10MHz100MHz1GHz10GHz

0-10-20-30-40-50123ABCDEh=0.5mS:A=100mB=30mC=10mD=3mE=1m與S、h無(wú)關(guān)dBV1V/m場(chǎng)強(qiáng)產(chǎn)生的電壓電磁場(chǎng)在電纜上的感應(yīng)電壓10kHz100kHz平衡電路的抗干擾特性電磁場(chǎng)V1V2I1I2VD平衡性好壞用共模抑制比表示：CMRR=20lg(VC/VD)VC高頻時(shí)，由于寄生參數(shù)的影響，平衡性會(huì)降低平衡電路的抗干擾特性電磁場(chǎng)V1V2I1I2VD平衡性好壞用共提高共模干擾抑制的方法平衡電路屏蔽電纜共模扼流圈平衡電路CMRRCMRRff提高共模干擾抑制的方法平衡電路屏蔽電纜共模扼流圈平衡電路CM非平衡轉(zhuǎn)換為平衡~非平衡轉(zhuǎn)換為平衡~屏蔽電場(chǎng)0V電纜長(zhǎng)度</20，單點(diǎn)接地電纜長(zhǎng)度>/20，多點(diǎn)接地屏蔽電場(chǎng)0V電纜長(zhǎng)度</20，單點(diǎn)接地電纜長(zhǎng)度>磁場(chǎng)對(duì)電纜的干擾VNVN＝(d/dt)=A(dB/dt)磁通回路面積A感應(yīng)電壓當(dāng)面積一定時(shí)磁場(chǎng)對(duì)電纜的干擾VNVN＝(d/dt)減小感應(yīng)回路的面積～理想同軸線(xiàn)的信號(hào)電流與回流等效為在幾何上重合，因此電纜上的回路面積為0，整個(gè)回路面積僅有兩端的部分～減小感應(yīng)回路的面積～理想同軸線(xiàn)的信號(hào)電流與回流等效為在幾何上屏蔽電纜減小磁場(chǎng)影響VSVSVS只有兩端接地的屏蔽層才能屏蔽磁場(chǎng)屏蔽電纜減小磁場(chǎng)影響VSVSVS只有兩端接地的屏蔽層才能屏抑制磁場(chǎng)干擾的試驗(yàn)數(shù)據(jù)1001M1M1M100100每米18節(jié)(A)(B)(D)(E)(C)0271313281M1M100100抑制磁場(chǎng)干擾的試驗(yàn)數(shù)據(jù)1001M1M1M100100每米18抑制磁場(chǎng)干擾的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1001M1M1M100100每米18節(jié)(F)(G)(I)(J)(H)80557063771M1M100100抑制磁場(chǎng)干擾的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1001M1M1M100100每米1C與D的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明設(shè)：總電磁場(chǎng)為1000，其中磁場(chǎng)為999，電場(chǎng)為1，雙絞線(xiàn)的磁場(chǎng)抑制效果為：20lg(1000/230)13dB單端接地的屏蔽層的效果：20lg(230/229)0dB雙絞線(xiàn)單端接地屏蔽層C與D的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明設(shè)：總電磁場(chǎng)為1000，其中磁場(chǎng)為999G與H的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明設(shè)：總電磁場(chǎng)為1000，其中磁場(chǎng)為999，電場(chǎng)為1，雙絞線(xiàn)的磁場(chǎng)抑制效果為：20lg(1000/1.3)58dB單端接地的屏蔽層的效果：20lg(1.3/0.3)13dB雙絞線(xiàn)單端接地屏蔽層G與H的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明設(shè)：總電磁場(chǎng)為1000，其中磁場(chǎng)為999第六局部

電纜的EMC設(shè)計(jì)

電纜輻射場(chǎng)在導(dǎo)線(xiàn)中感應(yīng)的噪聲電纜之間的串?dāng)_第六局部

電纜的EMC設(shè)計(jì)電纜輻射導(dǎo)線(xiàn)之間兩種串?dāng)_機(jī)理MCICICILILR0RLR2GR2L導(dǎo)線(xiàn)之間兩種串?dāng)_機(jī)理MCICICILILR0RLR2GR2L耦合方式的粗略判斷ZSZL<3002：磁場(chǎng)耦合為主ZSZL>10002：電場(chǎng)耦合為主3002<ZSZL<10002：取決于幾何結(jié)構(gòu)和頻率耦合方式的粗略判斷ZSZL<3002：電容耦合模型C12C1GC2GRC1GC2GC12RVN＝V1V1j[C12/(C12+C2G)]j+1/R(C12+C2G)]V1VN電容耦合模型C12C1GC2GRC1GC2GC12RVN＝耦合公式化簡(jiǎn)R<<1/[j(C12+C2G)]j[C12/(C12+C2G)]j+1/R(C12+C2G)]V1VN＝VN=jRC12V1

R>>1/[j(C12+C2G)]VN=V1[C12/(C12+C2G)]耦合公式化簡(jiǎn)R<<1/[j(C12+電容耦合與頻率的關(guān)系耦合電壓VN=jRC12V1C12V1(C12+C2G)VN=1/R(C12+C2G)頻率

電容耦合與頻率的關(guān)系耦合電壓VN=jRC12V1C屏蔽對(duì)電容耦合的影響－全屏蔽屏蔽層不接地：VN=VS=V1[C1S/(C1S+CSG)]，與無(wú)屏蔽相同屏蔽層接地時(shí)：VN=VS=0，具有理想的屏蔽效果C1sC1GCsGC1GCSGC1sVsV1V1VsC2S屏蔽對(duì)電容耦合的影響－全屏蔽屏蔽層不接地：VN=VS=局部屏蔽對(duì)電容耦合的效果R很大時(shí)：VN=V1[C12/(C12+C2G+C2S)]C1sC1GCsGCSGC1sVNV1V1VNC2SC12C12C2GR很小時(shí)：VN=jRC12

局部屏蔽對(duì)電容耦合的效果R很大時(shí)：VN=V1[C1互電感定義與計(jì)算定義：自感L＝1/I1，互感M＝12/I1

1是電流I1在回路1中產(chǎn)生的磁通，

12是電流I1在回路2中產(chǎn)生的磁通回路1回路2abaM=（/2）ln[b2/（b2-a2）]減小M的方法：回路1用雙絞線(xiàn)或同軸線(xiàn)，減小回路2的面積，增加兩個(gè)回路的距離互電感定義與計(jì)算定義：自感L＝1/I電感耦合MR2RR1RR2VN＝d12/dt=d(MI1)/dt=MdI1/dtR1I1VNI1VNV1V1電感耦合MR2RR1RR2VN＝d12/dt=電感耦合與電容耦合的判別IN=jC12V1R2R1VVVN=jM12I1R2R1～電容耦合電感耦合電感耦合與電容耦合的判別IN=jC12V1R2R1非磁性屏蔽對(duì)電感耦合的影響I1M1SM12關(guān)鍵看互感是否由于屏蔽措施而發(fā)生了改變非磁性屏蔽對(duì)電感耦合的影響I1M1SM12關(guān)鍵看互感是否由于雙端接地屏蔽層的分析M1SM12MS2+--+~V12VS2導(dǎo)體1導(dǎo)體2屏蔽體V12=jM12I1VS2=jMS2ISVN=V12+VS2

I1IS求解這項(xiàng)雙端接地屏蔽層的分析M1SM12MS2+--+~VVS2項(xiàng)求解+++++++++

LS=/IS

MS2=/IS因此：LS=

MS2

導(dǎo)體2屏蔽層VS2=j

MS2IS=j

MS2(VS/ZS)=j

LS[VS/(jLS+RS)]=

VS[j/(j+RS/LS)]VS2項(xiàng)求解+++++++++LS=/屏蔽后的耦合電壓VN=V12+VS2V12=jM12I1VS=jM1SI1因?yàn)椋篗12=M1S所以：VS=jM12I1所以：VS2=

jM12I1[j/(j+RS/LS)]VN=V12-V12[j/(j+RS/LS)]=V12[(RS/LS)/(j+RS/LS)]V12

屏蔽后的耦合電壓VN=V12+VS2V12屏蔽層的磁場(chǎng)耦合屏蔽效果VN＝M12I1（Rs/Ls)VN＝j(luò)M12I1VNRs/Ls無(wú)屏蔽電纜屏蔽效能屏蔽電纜lg屏蔽層的磁場(chǎng)耦合屏蔽效果VN＝M12I1（Rs/L第七章PCB的電磁兼容設(shè)計(jì)

第七章PCB的電磁兼容設(shè)計(jì)線(xiàn)路板上的電磁兼容問(wèn)題線(xiàn)路板的輻射外界電磁場(chǎng)對(duì)線(xiàn)路板的干擾地線(xiàn)和電源線(xiàn)噪聲地線(xiàn)引起的公共阻抗耦合走線(xiàn)之間的串?dāng)_信號(hào)的反射（傳輸線(xiàn)效應(yīng)）線(xiàn)路板上的電磁兼容問(wèn)題線(xiàn)路板的輻射走線(xiàn)是主要輻射源走線(xiàn)是主要輻射源地線(xiàn)和電源線(xiàn)上的噪聲Q1Q2Q3Q4R4R2R3R1VCC被驅(qū)動(dòng)電路ICCI驅(qū)動(dòng)I充電I放電IgVg地線(xiàn)和電源線(xiàn)上的噪聲Q1Q2Q3Q4R4R2R3R1VCC被電源線(xiàn)、地線(xiàn)噪聲電壓波形輸出ICCVCCIgVg電源線(xiàn)、地線(xiàn)噪聲電壓波形輸出ICCVCCIgVg地線(xiàn)干擾對(duì)電路的影響1324寄生電容地線(xiàn)干擾對(duì)電路的影響1324寄生電容線(xiàn)路板走線(xiàn)的電感L=0.002S(2.3lg(2S/W)+0.5HWSL=(L1L2-M2)/(L1+L2-2M)若：L1=L2L=(L1+M)/2MII線(xiàn)路板走線(xiàn)的電感L=0.002S(2.3lg(2地線(xiàn)網(wǎng)格地線(xiàn)網(wǎng)格電源線(xiàn)噪聲的消除電源線(xiàn)電感L,V=L(di/dt)儲(chǔ)能電容這個(gè)環(huán)路盡量小電源線(xiàn)噪聲的消除電源線(xiàn)電感L,V=L(di/dt)儲(chǔ)能電電源解耦電容的正確布置盡量使電源線(xiàn)與地線(xiàn)靠近電源解耦電容的正確布置盡量使電源線(xiàn)與地線(xiàn)靠近解耦電容的選擇C=dIdtdVZf1/2LC各參數(shù)含義：在時(shí)間dt內(nèi)，電源線(xiàn)上出現(xiàn)了瞬間電流dI，dI導(dǎo)致了電源線(xiàn)上出現(xiàn)電壓跌落dV。解耦電容的選擇C=dIdtdVZf1/2LC增強(qiáng)解耦效果的方法電源地鐵氧體注意鐵氧體安裝的位置接地線(xiàn)面細(xì)線(xiàn)粗線(xiàn)用鐵氧體增加電源端阻抗用細(xì)線(xiàn)增加電源端阻抗增強(qiáng)解耦效果的方法電源地鐵氧體注意鐵氧體安裝的位置接地線(xiàn)面細(xì)有效濾波的例子普通電容（1）三端電容（0.1）三端電容+鐵氧體注意位置！有效濾波的例子普通電容（1）三端電容（0.1）三端電容多個(gè)電容改善解耦效果多個(gè)電容改善解耦效果電源面與地線(xiàn)面之間也有電容電源面與地線(xiàn)面之間也有電容選擇適宜的電容種類(lèi)插線(xiàn)電容表貼電容選擇適宜的電容種類(lèi)插線(xiàn)電容線(xiàn)路板的兩種輻射機(jī)理差模輻射共模輻射電流環(huán)桿天線(xiàn)線(xiàn)路板的兩種輻射機(jī)理差模輻射共模輻射電流環(huán)桿天線(xiàn)實(shí)際電路的輻射ZGZLVZC=ZG+ZL近場(chǎng)：ZC7.9DfE=7.96VA/D3（V/m）ZC7.9Df，E=63IAf/D2（V/m）H=7.96IA/D3（A/m）遠(yuǎn)場(chǎng)：E=1.3IAf2/D（V/m）環(huán)路面積=A~I實(shí)際電路的輻射ZGZLVZC=ZG+ZL近場(chǎng)：ZC常用的差模輻射預(yù)測(cè)公式考慮地面反射時(shí)：E=2.6IAf2/D（V/m）常用的差模輻射預(yù)測(cè)公式考慮地面反射時(shí)：脈沖信號(hào)差模輻射的頻譜頻譜包絡(luò)線(xiàn)差模輻射頻率特性線(xiàn)脈沖的差模輻射包絡(luò)線(xiàn)

1/d1/tr40dB/decfff-20dB/dec-40dB/dec

E=2.6IAf2/DEdB=20lg（2.6IA/D）+40lgf40dB/dec20dB/dec脈沖信號(hào)差模輻射的頻譜頻譜包絡(luò)線(xiàn)差模輻射頻率特性線(xiàn)脈沖的差模不同邏輯電路為了滿(mǎn)足EMI指標(biāo)要求

所允許的環(huán)路面積僅代表了一個(gè)環(huán)路的輻射情況，若有N個(gè)環(huán)路輻射，乘以N。因此，可能時(shí)，分散時(shí)鐘頻率。不同邏輯電路為了滿(mǎn)足EMI指標(biāo)要求

所允許的環(huán)路面積僅代表了如何減小差模輻射？E=2.6IAf2/D低通濾波器布線(xiàn)如何減小差模輻射？E=2.6IA控制高頻信號(hào)的回路控制高頻信號(hào)的回路電路中的強(qiáng)輻射信號(hào)11010010001101001000dBV/mdBV/m所有電路加電工作只有時(shí)鐘電路加電工作電路中的強(qiáng)輻射信號(hào)110控制回路面積是布線(xiàn)的主要目的L=20cm控制回路面積是布線(xiàn)的主要目的L=20cm減小面積降低輻射L=10cmL=5cm減小面積降低輻射L=10cmL=5cm單層或雙層板如何減小環(huán)路的面積單層或雙層板如何減小環(huán)路的面積不良布線(xiàn)舉例68HC1174HC00AB連接A、BE時(shí)鐘不良布線(xiàn)舉例68HC1174HC00AB連接A、BE時(shí)鐘《電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)》教學(xué)課件《電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)》教學(xué)課件《電磁兼容設(shè)計(jì)技術(shù)》教學(xué)課件隨便設(shè)置的地線(xiàn)沒(méi)有用在線(xiàn)路板上沒(méi)有布線(xiàn)的地方全部鋪上地線(xiàn)是EMC設(shè)計(jì)嗎？隨便設(shè)置的地線(xiàn)沒(méi)有用在線(xiàn)路板上沒(méi)有布線(xiàn)的地方全部鋪上地線(xiàn)是E開(kāi)關(guān)電源干擾發(fā)射的原因220VAC共模干擾耦合路徑開(kāi)關(guān)電源干擾發(fā)射的原因220VAC共模干擾耦合路徑地線(xiàn)對(duì)輻射的影響地線(xiàn)對(duì)輻射的影響地線(xiàn)對(duì)輻射的影響地線(xiàn)對(duì)輻射的影響多層板能減小輻射信號(hào)1電源層地線(xiàn)層信號(hào)2低頻高頻DC~0.51101001G110地線(xiàn)面的阻抗，m/平方地線(xiàn)面具有很小的地線(xiàn)阻抗多層板能減小輻射信號(hào)1電源層地線(xiàn)層信號(hào)2低頻高頻DC~0.5地線(xiàn)面上的縫隙的影響模擬地?cái)?shù)字地A/D變換器L75mm25mmL:0~10cmVAB:15~75mVAB地線(xiàn)面上的縫隙的影響模擬地?cái)?shù)字地A/D變換器L75mm2過(guò)孔的阻抗1.5mmPGA128-pinC/4

PGA1010010.1nH/cm

255075100與過(guò)孔之間的距離mm過(guò)孔的阻抗1.5mmPGAC/4PGA1010010六層板的設(shè)計(jì)好不好好不好這種非典型布線(xiàn)具有最好的電磁兼容特性注意方向六層板的設(shè)計(jì)好不好好不好這種非典型布線(xiàn)具有最好的電磁兼容特性八層板的設(shè)計(jì)較好最好差很好很好電源很好注意方向八層板的設(shè)計(jì)較好最好差很好很好電源很好注意方向十層板的設(shè)計(jì)很好很好較好注意方向十層板的設(shè)計(jì)很好很好較好注意方向線(xiàn)路板邊緣的一些問(wèn)題關(guān)鍵線(xiàn)（時(shí)鐘、射頻等）產(chǎn)生較強(qiáng)輻射無(wú)地線(xiàn)電源層地線(xiàn)層20H線(xiàn)路板邊緣的一些問(wèn)題關(guān)鍵線(xiàn)（時(shí)鐘、射頻等）產(chǎn)生較強(qiáng)輻射無(wú)地線(xiàn)扁平電纜的使用地線(xiàn)一部分信號(hào)回流經(jīng)過(guò)ABCDABCD最好較好差較好，但端接困難扁平電纜這兩處都有地線(xiàn)扁平電纜的使用地線(xiàn)一部分信號(hào)回流經(jīng)過(guò)ABCDABCD最好較好注意隱蔽的輻射環(huán)路電源/地線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)電源/地線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)電源信號(hào)線(xiàn)+電源+地線(xiàn)電源/地線(xiàn)電源注意隱蔽的輻射環(huán)路電源/地線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)電源/地線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)電源信號(hào)線(xiàn)直流線(xiàn)的輻射線(xiàn)路板1線(xiàn)路板2線(xiàn)路板3直流線(xiàn)也會(huì)產(chǎn)生射頻輻射直流線(xiàn)的輻射線(xiàn)線(xiàn)線(xiàn)直流線(xiàn)也會(huì)產(chǎn)生射頻輻射地線(xiàn)也輻射不接地線(xiàn)接上地線(xiàn)你喜歡電纜屏蔽層接地嗎?地線(xiàn)也輻射不接地線(xiàn)接上地線(xiàn)你喜歡地線(xiàn)輻射產(chǎn)生的原因地線(xiàn)噪聲電源線(xiàn)電感信號(hào)回路電源回路地線(xiàn)輻射產(chǎn)生的原因地線(xiàn)噪聲電源線(xiàn)電感信號(hào)回路電源回路減小共模電壓減小共模電壓改善地線(xiàn)減小共模電壓改善地線(xiàn)減小共模電壓減小空間感應(yīng)的共模電壓減小空間感應(yīng)的共模電壓兩個(gè)措施同時(shí)采取兩個(gè)措施同時(shí)采取濾波器濾除高頻成份濾波器濾除高頻成份濾波器電容量的選擇R負(fù)載R源電容合適電容過(guò)大低速接口10~100kB/s高速接口2MB/s低速CMOSTTL上升時(shí)間tr0.5~1s50ns100ns10ns帶寬BW320kHz6MHz3.2MHz32MHz總阻抗R120100300100~150最大電容C2400pF150pF100pF30pF濾波器電容量的選擇R負(fù)載R源電容合適電容過(guò)大低速接口平衡接口電路+Vcc-Vcc+V-VZ0/2Z0/2平衡接口電路+Vcc-Vcc+V-VZ0/2Z0/2I/O接口布線(xiàn)的一些要點(diǎn)干凈區(qū)域?yàn)V波電容電源線(xiàn)連接地線(xiàn)連接信號(hào)濾波器隔離變壓器/光耦