如果您是廣播愛好者，則可以在智能手機上預(yù)測消息或呼叫的到達。由于手機的無線電收發(fā)器的工作方式，它可能會在附近音頻設(shè)備的電路中造成干擾。隨著技術(shù)的進步，它越來越少，但這種干擾在過去很常見。直到 1970 年代，電氣設(shè)備造成的干擾都不是什么大問題。然而，隨著家用電器的增長，冰箱等設(shè)備在壓縮機打開和關(guān)閉時會對電視和收音機造成干擾。隨之而來的是越來越多的高頻數(shù)字設(shè)備，例如家用電腦。在這一點上，標準化機構(gòu)決定定義電磁兼容性，以確保電氣和電子產(chǎn)品的正確運行。

什么是 EMC？

電磁兼容性（EMC）包括四個關(guān)鍵方面，在銷售設(shè)備之前必須檢查這些方面。它涵蓋：

發(fā)射 – 限制產(chǎn)品發(fā)出的信號的功率，這些信號可能會干擾附近其他設(shè)備的運行。輻射可能是從智能手機或Wi-Fi路由器輻射的，或者從電源插座或電源沿著電纜傳導(dǎo)。

抗擾度 – 盡管受到附近其他設(shè)備的干擾，仍能正常運行。

信號完整性 – 避免產(chǎn)生干擾設(shè)備自身操作的信號。

靜電放電 （ESD） – 防止人接觸設(shè)備時的高壓放電。

如果電視或收音機等設(shè)備顯示出不正確操作的跡象，例如產(chǎn)生不需要的聲音或圖像中斷，則稱其遭受電磁干擾（EMI）。EMI 可以通過電源線或通信電纜傳導(dǎo)，也可以輻射。

EMC 有哪些標準？

滿足EMC要求需要在產(chǎn)品設(shè)計中更加謹慎和努力。這可以包括從簡單、低成本的措施（例如添加鐵氧體磁珠）到更復(fù)雜的措施（例如定制屏蔽的設(shè)計和安裝）。為了確保滿足EMC的措施不會失控，IEC（國際電工委員會）和CISPR（國際無線電擾動委員會）等組織根據(jù)產(chǎn)品的類型及其預(yù)期用途設(shè)定了不同的要求。標準的基本分類如下：

基本標準：這些標準涵蓋適用于所有應(yīng)用程序和產(chǎn)品的一般規(guī)則。最著名的是IEC 61000-4-x系列。

通用標準：這里的重點是特定環(huán)境的EMC要求，例如家庭和工業(yè)環(huán)境，也稱為“商業(yè)”總稱。為了使產(chǎn)品可以使用，它必須滿足IEC 61000-1/2/3/4中規(guī)定的最低水平。

產(chǎn)品和產(chǎn)品系列標準：某些環(huán)境（如鐵路）必須在特別惡劣的條件下運行。在這里，存在標準來定義航空航天、汽車、醫(yī)療和軍事領(lǐng)域的測試水平和性能兼容性的精確要求。對于鐵路，EN 50121-3-2是定義機車車輛電磁兼容性的示例。

具有限值的輻射發(fā)射測試結(jié)果示例

如何避免 EMC 問題？

與許多設(shè)計難題一樣，要控制 EMC，需要從新項目一開始就仔細選擇設(shè)計。在與測試機構(gòu)交談時，他們報告說，他們測試的產(chǎn)品中有多達 50% 第一次失敗。因此，在產(chǎn)品開發(fā)的整個過程中保持 EMC 主題的活力至關(guān)重要。

采購LCD或電源轉(zhuǎn)換器等模塊時，應(yīng)注意查看所提供的任何EMC測試結(jié)果。此外，值得檢查此類測試的年齡。在產(chǎn)品的整個生命周期中，由于生命周期結(jié)束公告，各個組件可能已更改，這可能會改變模塊的性能。值得考慮讓獨立的測試機構(gòu)對關(guān)鍵設(shè)計進行重新測試模塊。

EMI 問題通常追溯到印刷電路板 （PCB） 布局和連接電纜。所有這些問題最容易通過良好的設(shè)計實踐來解決，而不是在問題出現(xiàn)后試圖修復(fù)它們。其中一些建議包括：

盡可能靠近其源頭消除干擾

根據(jù)電流開關(guān)和頻率特性對PCB進行分區(qū)設(shè)計。

盡量保持信號線盡可能短。

將濾波電容器放置在盡可能靠近它們所保護的組件的位置。

加寬電源和接地走線以降低其阻抗。

在空間允許的情況下，為組件留下不同的未放置封裝，以幫助解決EMI問題。如果需要，鐵氧體、電容器和電阻器可以在以后輕松放置。

遵循有關(guān)如何連接數(shù)字和模擬集成電路 （IC） 上未使用引腳的供應(yīng)商指南。

PCB應(yīng)盡可能根據(jù)信號類型進行分區(qū)。

還應(yīng)該注意的是，固件可以在解決EMI問題方面發(fā)揮作用。微控制器通常為高速開關(guān)電路提供壓擺率控制，而開關(guān)轉(zhuǎn)換器等功率IC可以提供擴頻開關(guān)，以最大限度地降低頻率峰值。

ESD 測試涉及向用戶在正常操作下可以訪問的產(chǎn)品部件注入高達 8 kV 的脈沖。有兩種類型的測試：接觸放電（通常是對機箱和其他暴露的金屬表面）和空氣放電。應(yīng)添加瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）二極管，以保護進入或離開的每條信號線。這些必須通過短走線正確接地。兩種TVS類型，雙向和單向，在ESD期間對地短路。主要區(qū)別在于單向TVS二極管具有較低的寄生電容，使其更適合高速數(shù)據(jù)線。

TVS二極管可以保護暴露的信號線免受ESD的影響。

審核編輯：郭婷