產品內部的電磁抗干擾兼容性設計

1 印刷電路板設計中的電磁兼容性
1.1 印刷線路板中的公共阻抗耦合問題
數字地與模擬地分開，地線加寬。
1.2 印刷線路板的布局
※對高速、中速和低速混用時，注意不同的布局區域。
※對低模擬電路和數字邏輯要分離。
1.3 印刷線路板的布線（單面或雙面板）
※專用零伏線，電源線的走線寬度≥1mm。
※電源線和地線盡可能靠近，整塊印刷板上的電源與地要
呈“井”字形分布，以便使分布線電流達到均衡。
※要為模擬電路專門提供一根零伏線。
※為減少線間串擾，必要時可增加印刷線條間距離，在意
安插一些零伏線作為線間隔離。
※印刷電路的插頭也要多安排一些零伏線作為線間隔離。
※特別注意電流流通中的導線環路尺寸。
※如有可能在控制線（于印刷板上）的入口處加接R-C去
耦，以便消除傳輸中可能出現的干擾因素。
※印刷弧上的線寬不要突變，導線不要突然拐角(≥90度)。
1.4 對在印刷線路板上使用邏輯電路有益建議
※凡能不用高速邏輯電路的就不用。
※在電源與地之間加去耦電容。
※注意長線傳輸中的波形畸變。
※用R-S觸發的作按鈕與電子線路之間配合的緩沖。
1.4.1 邏輯電路工作時，所引入的電源線干擾及抑制方法
1.4.2 邏輯電路輸出波形傳輸中的畸變問題
1.4.3 按鈕操作與電子線路工作的配合問題
1.5 印刷線路板的互連
主要是線間串擾，影響因素：
※直角走線
※屏蔽線
※阻抗匹配
※長線驅動
2 開關電源設計中的電磁兼容性
2.1 開關電源對電網傳導的騷擾與抑制
騷擾來源：
①非線性流。
②初級電路中功率晶體管外殼與散熱器之間的容光煥發
性耦合在電源輸入端產生的傳導共模噪聲。
抑制方法：
①對開關電壓波形進行“修整”。
②在晶體管與散熱器之間加裝帶屏蔽層的絕緣墊片。
③在市電輸入電路中加接電源濾波器。
2.2 開關電源的輻射騷擾與抑制
注意輻射騷擾與抑制
抑制方法：
①盡可能地減小環路面積。
②印刷線路板上正負載流導體的布局。
③在次線整流回路中使用軟恢復二極管或在二極管上并
聯聚酯薄膜電容器。
④對晶體管開關波形進行“修整”。
2.3 輸出噪聲的減小
原因是二極管反向電流陡變及回路分布電感。二極管結電容等形成高頻衰減振蕩，而濾波電容的等效串聯電感又削弱了濾波的作用，因此在輸出改波中出現尖峰干擾解決辦法是加小電感和高頻電容。
3 設備內部的布線
3.1 線間電磁耦合現象及抑制方法
對磁場耦合：
①減小干擾和敏感電路的環路面積最好辦法是使用雙絞
線和屏蔽線。
②增大線間距離（使互感減小）。
③盡可有使干擾源線路與受感應線路呈直角布線。
對電容耦合：
①增大線間距離。
②屏蔽層接地。
③降低敏感線路的輸入阻抗。
④如有可能在敏感電路采用平衡線路作輸入，利用平衡
線路固有的共模抑制能力克服干擾源對敏感線路的干擾。
3.2 一般的布線方法：
按功率分類，不同分類的導線應分別捆扎，分開敷設的線
束間距離應為50～75mm。
4 屏蔽電纜的接地
4.1 常用的電纜
※雙絞線在低于100KHz下使用非常有效，高頻下因特性阻抗不均勻及由此造成的波形反射而受到限制。
※帶屏蔽的雙絞線，信號電流在兩根內導線上流動，噪聲電流在屏蔽層里流動，因此消除了公共阻抗的耦合，而任何干擾將同時感應到兩根導線上，使噪聲相消。
※非屏蔽雙絞線抵御靜電耦合的能力差些。但對防止磁場感應仍有很好作用。非屏蔽雙絞線的屏蔽效果與單位長度的導線扭絞次數成正比。
※同軸電纜有較均勻的特性阻抗和較低的損耗，使從真流到甚高頻都有較好特性。
※無屏蔽的帶狀電纜。
最好的接線方式是信號與地線相間，稍次的方法是一根地、兩根信號再一根地依次類推，或專用一塊接地平板。
4.2 電纜線屏蔽層的接地
總之，將負載直接接地的方式是不合適的，這是因為兩端接地的屏蔽層為磁感應的地環路電流提供了分流，使得磁場屏蔽性能下降。
4.3 電纜線的端接方法
在要求高的場合要為內導體提供360°的完整包裹，并用同軸接頭來保證電場屏蔽的完整性。
5 對靜電的防護
靜電放電可通過直接傳導，電容耦合和電感耦合三種方式進入電子線路。
直接對電路的靜電放電經常會引起電路的損壞，對鄰近物體的放電通過電容或電感耦合，會影響到電路工作的穩定性。
防護方法：
①建立完善的屏蔽結構，帶有接地的金屬屏蔽殼體可將放電電流釋放到地。
②金屬外殼接地可限制外殼電位的升高，造成內部電路與外殼之間的放電。
③內部電路如果要與金屬外殼相連時，要用單點接地，防止放電電流流過內部電路。
④在電纜入口處增加保護器件。
⑤在印刷板入口處增加保護環（環與接地端相連）。