(1) RF электромагнитные помехи. Due to the proliferation of existing radio transmitters, rf interference poses a great threat to electronic systems. Cellular phones, handheld radios, radio-controlled units, pagers and other similar devices are now very common. для создания вредных помех не требуется много мощности. типичная неисправность произошла в диапазоне от 1 до 10 в/напряженность поля m. In Europe, Северная Америка и многие страны Азии, avoiding rf interference from damaging other equipment has become legally mandatory for all products.
(2)) электростатический разряд. современная технология чипов значительно продвинулась вперед, и элементы стали очень компактными при очень небольших геометрических размерах (0,18 мкм). Эти высокоскоростные, миллионы микропроцессоров на транзисторах чрезвычайно чувствительны и подвержены воздействию внешних статических разрядов. разряд может быть вызван непосредственно или радиацией. прямые контактные разряды обычно причиняют постоянный ущерб оборудованию. электростатический разряд, вызванный радиацией, может привести к нарушению работы оборудования и аномалии.
три) нарушение питания. по мере того, как все большее число электронных устройств подключается к магистральной электрической сети, система может быть нарушена. К числу таких помех относятся помехи от линии электропередач, быстрые электрические переходы, волны, изменения напряжения, грозовые и электрические колебания и гармоники линий электропередач. для высокочастотных переключателей эти помехи становятся очень серьезными.
(4) совместимость. цифровые компоненты или схемы системы могут создавать помехи моделирующему устройству, приводить к неоднородности проводов или могут приводить к нарушению цифровых схем.
Кроме того, электронная продукция, хорошо работающая под низкой частотой, может столкнуться с проблемами, которые не могут быть решены при низкой частоте. такие, как отражение, обход струн, наземный выброс, высокочастотный шум и так далее.
электронная продукция, которая не соответствует нормам EMC, не является квалифицированной для электронного проектирования. Помимо выполнения функциональных требований рынка, для предотвращения или устранения последствий электромагнитных помех должны использоваться соответствующие технологии проектирования.
внимание EMC PПроект CB
There are two ways to solve EMI problems in Printed Circuit Board(PCB) design: one is to suppress EMI influence, влияние электромагнитных помех. There are many different manifestations of these two methods. особенно, система защиты снижает вероятность воздействия электромагнитных помех на электронную продукцию.
энергия радиочастот (RF) возникает в результате тока переключения в печатной схеме (PCB), которая является побочным продуктом цифровых элементов. Каждое логическое изменение состояния в распределительных системах генерирует нестационарный зыбь. В большинстве случаев эти логические изменения не создают достаточного напряжения шумов заземления, что приводит к каким - либо функциональным последствиям. Однако, когда крайняя скорость элемента (время нарастания и время падения) становится очень быстрой, возникает достаточно высокочастотная энергия, которая влияет на нормальную работу других электронных элементов.
Причины электромагнитных помех на PCB
неправильное управление обычно приводит к неправильной конфигурации EMI на PCB. в сочетании с характеристиками высокочастотного сигнала EMI, связанного с уровнем PCB, включает в себя следующие элементы:
1) ненадлежащее использование упаковочных мер. например, оборудование, которое должно быть упаковано в металл, должно быть покрыто пластиком.
(2) PCB плохо спроектирован, низкое качество готовой продукции, плохое заземление кабелей и соединений.
3) неправильное расположение PCB или даже ошибки.
включая неправильное расположение часовых и циклических сигналов; PCB ламинарный слой и сигнальная проводка не установлены; неправильный выбор высокочастотных радиочастотных элементов распределения энергии; недостаточно изучен ковалентный и дифференциальный фильтр. наземный контур производит радиочастотные и наземные бомбы; обходные и развязывающие дефекты.
для достижения системного подавления EMI обычно необходимы соответствующие методы: защита, наполнение, заземление, фильтрация, развязка, правильная проводка, управление сопротивлением цепи и т.д.
проектирование электромагнитных совместимых экранов
В настоящее время электронная индустрия уделяет все больше внимания требованиям SE / EMC (эффективность экранирования), и с расширением использования электронных элементов возрастает значение электромагнитной совместимости. электромагнитная защита - это способ контролировать электромагнитные помехи от одной области к другой посредством индукции и излучения. Обычно он состоит из двух видов: электростатическое экранирование, используемое главным образом для защиты от влияния статического поля и постоянного магнитного поля; другой является электромагнитный экран, который используется главным образом для защиты от влияния переменного поля, переменного поля и переменного электромагнитного поля.
защита EMI может сделать продукт простым и эффективным, в соответствии с нормами EMC. в тех случаях, когда частота ниже 10 МГц, электромагнитные волны существуют главным образом в форме проводимости, а более частые электромагнитные волны - в основном в виде излучения. в процессе проектирования EMI экранирование может быть использовано в качестве нового материала, например, однослойный твердый экран, многослойный твердый экран, двойная защита или двойная или более защита. для низкочастотных электромагнитных помех необходимо использовать более плотные экраны, наиболее подходящим является использование материалов с высокой магнитной проницаемостью или магнитных материалов, таких, как сплавы из никелевой меди, для получения максимальной потери электромагнитного поглощения, а для высокочастотных электромагнитных волн - металлических экранов.
в физической защите EMI эффективность электромагнитного экранирования в значительной степени зависит от физической структуры шасси, т.е. узлы и отверстия на шасси являются источником утечки электромагнитных волн. Кроме того, кабели, проходящие через разъемную коробку, являются главной причиной снижения эффективности защиты. электромагнитная утечка, открываемая на шасси, связана с формой отверстия, характеристиками источника излучения и расстоянием источника излучения до отверстия. эффективность защиты может быть повышена за счет разумного проектирования размеров отверстия и расстояния от источника излучения до отверстия. электромагнитная прокладка обычно используется для решения проблемы электромагнитной утечки в трещинах шасси. электромагнитная уплотнительная прокладка является эластомерным материалом, способным обеспечивать непрерывность электропроводности в зазоре. часто используемые электромагнитные уплотнительные прокладки включают: электропроводный каучук (в каучук легируется токопроводящими частицами, так что композитный материал обладает как резиной, так и металлическим электропроводностью). резина с двойной проводимостью (не все части резины перемешиваются в токопроводящие частицы, при этом наибольшая польза заключается в том, чтобы поддерживать гибкость резины и обеспечивать электропроводность), металлическая сетка (металлическая сетка с резиновыми сердечниками), вкладыш в спиральную трубку (нержавеющая сталь, бериллиевая медь или бериллиевая медь, оцинкованная в спиральные трубы) и т.д. когда потребность в вентиляции высока, необходимо использовать вентиляционную панель как волновод, эквивалентную фильтру высокой частоты для ослабления электромагнитных волн, но для затухания электромагнитных волн, менее чем на этой частоте, есть много рациональных приложений, через которые можно хорошо экранировать Эми интерференции в волноводе.
разумное проектирование PCB с электромагнитной совместимостью
With the large-scale improvement of system design complexity and integration, Конструкторы электронных систем занимались проектированием схем более 100 МГц, рабочая частота шины достигает или превышает 50 МГц, Некоторые даже превысили 100 МГц. When the system works at 50MHz, возникнут проблемы с эффектом линии передачи и полнотой сигнала. когда системные часы достигают 120 МГц, Pесли не использовать высокоскоростные схемы для проектирования знаний, проект CB, основанный на традиционных методах, не будет работать. Therefore, техника проектирования высокоскоростных схем стала необходимым инструментом проектирования для разработчиков электронных систем. только техника проектирования, используемая проектировщиком высокоскоростных схем, может управлять процессом проектирования.
обычно считается, что если частота цифровых логических схем достигает или превышает 45MHZ ~ 50MHZ, and the circuit operating above this frequency has accounted for a certain amount of the entire electronic system (say, 1/3), Это называется высокоскоростная цепь. In fact, частота гармоник на краю сигнала выше частоты самой гармоники сигнала. It is the rising edge and falling edge (or jump of the signal) that causes the unexpected result of signal transmission. To achieve EMC compliant высокочастотный PCB design, обычно используется следующая техника: обход и развязка, управление заземлением, управление линией электропередачи, согласование зажимов.