Leiterplattentechnisch - Die elektromagnetische Verträglichkeit des PCB-Schaltungsdesigns

1. Allgemeines Konzept der elektromagnetischen Verträglichkeit

Der grundlegende Grund, EMC in Betracht zu ziehen, ist das Vorhandensein elektromagnetischer Störungen. Elektromagnetische Störung (EMI) is the process by which destructive electromagnetic energy is transmitted from one electronic device to another by radiation or conduction. Allgemein, EMI refers specifically to radio frequency signals (RF), aber elektromagnetische Störungen können über alle Frequenzbereiche auftreten.

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bezieht sich auf die Fähigkeit elektrischer und elektronischer Systeme, Geräte und Geräte, auf ihrem entworfenen Niveau oder Leistung innerhalb bestimmter Sicherheitsgrenzen in einer bestimmten elektromagnetischen Umgebung ohne Beschädigung oder unzumutbare Verschlechterung der Leistung durch elektromagnetische Störungen zu arbeiten. Die elektromagnetische Umgebung bezieht sich hier auf die Summe aller elektromagnetischen Phänomene, die an einem bestimmten Ort existieren. Dies zeigt, dass elektromagnetische Verträglichkeit einerseits bedeutet, dass elektronische Produkte in der Lage sein sollten, externe elektromagnetische Störungen zu unterdrücken; Andererseits müssen die elektromagnetischen Störungen, die durch das elektronische Produkt erzeugt werden, geringer als die Grenze sein und dürfen den normalen Betrieb anderer elektronischer Geräte in derselben elektromagnetischen Umgebung nicht beeinträchtigen.

Die heutigen elektronischen Produkte haben sich vom analogen zum digitalen Design verschoben. Mit der Entwicklung digitaler Logikgeräte sind Probleme im Zusammenhang mit EMI und EMV in den Fokus der Produkte gerückt, und Designer und Anwender schenken ihnen große Aufmerksamkeit. Die United States Communications Commission (FCC) veröffentlichte Mitte bis Ende der 1970er Jahre Strahlungsstandards für PCs und ähnliche Geräte, und die Europäische Gemeinschaft schlug in ihrer Richtlinie 89/336/EWG über elektromagnetische Verträglichkeit verbindliche Anforderungen für Strahlung und Störstörungen vor. China hat auch nationale Normen und nationale Militärstandards im Zusammenhang mit elektromagnetischer Verträglichkeit entwickelt, wie "elektromagnetische Verträglichkeitsbedingungen" (GB/T4365-1995), "elektromagnetische Störungen und elektromagnetische Verträglichkeitsbedingungen" (GJB72-85), "Funkstörungs- und Immunitätsmessgeräte Spezifikationen" (GB/T6313-1995), "Messverfahren und zulässige Werte für Funkstörungseigenschaften von Elektrowerkzeugen, Haushaltsgeräten und ähnlichen Geräten" (GB4343-84). Diese EMC-Spezifikationen haben elektronische Designtechniken stark weiterentwickelt und die Zuverlässigkeit und Anwendbarkeit elektronischer Produkte verbessert.

2. Bedeutung der EMV in PCB-Design

Da die Empfindlichkeit elektronischer Geräte immer höher wird und die Fähigkeit, schwache Signale anzunehmen, immer stärker wird, wird das Frequenzband elektronischer Produkte immer breiter und kleiner, und die Störschutzfähigkeit elektronischer Geräte wird immer stärker. Die elektromagnetische Welle, die von einigen elektrischen und elektronischen Geräten bei der Arbeit erzeugt wird, kann leicht elektromagnetische Störungen zu anderen elektrischen und elektronischen Geräten in der Umgebung verursachen, Fehler verursachen oder die Signalübertragung beeinträchtigen. Darüber hinaus werden übermäßige elektromagnetische Störungen elektromagnetische Verschmutzung bilden, die Gesundheit der Menschen schädigen, die ökologische Umwelt schädigen.

Die elektrischen Geräte in einem System gelten als kompatibel, wenn die verschiedenen elektrischen Geräte im System ohne elektromagnetische Störungen miteinander arbeiten können, die Leistungsänderungen und Geräteschäden verursachen. Aber je vielseitiger, komplexer, leistungsfähiger, häufiger und empfindlicher Geräte werden, desto schwieriger wird es, diese Kompatibilität zu erreichen. Um die elektromagnetische Verträglichkeit des Systems zu erreichen, ist es notwendig, die elektromagnetische Umgebung des Systems als Grundlage zu nehmen, wobei verlangt wird, dass jedes elektrische Gerät keine elektromagnetische Emission über eine bestimmte Grenze hinaus produziert und gleichzeitig eine bestimmte Störfestigkeit aufweisen muss. Nur durch diese beiden Einschränkungen und Verbesserungen an jedem Gerät kann das System vollständig kompatibel sein.

Es wird allgemein angenommen, dass es zwei Arten der elektromagnetischen Störübertragung gibt: eine ist der Leitungsmodus; Die andere ist Strahlung. In der Praxis besteht die Interferenz zwischen zwei Geräten in der Regel aus der Kopplung vieler Pfade. Elektromagnetische Interferenzen werden aufgrund der Existenz mehrerer Kopplungspfade zur gleichen Zeit schwierig zu kontrollieren, sich wiederholt kreuzen und Interferenzen zusammen erzeugen.