結構是產品的重要組成部分,結構不能單獨成為EMC 問題的來源,但卻是解決EMC 問題的重要途徑。電磁場屏蔽、良好的接地系統以及耦合的避免都要借助于良好的結構設計。
對于EMC來說,結構設計包含著一個系統層面設計的概念,也包含結構形態設計的概念。在一個產品的EMC設計中,屏蔽設計、接地設計、濾波設計等都不能獨立存在。信號輸入/輸出接口的位置、各種電路在產品中的分布、電纜的布置、接地點的位置選擇都對EMC產生重要的影響。總的來說,結構的EMC 設計要盡量避免共模干擾電流流過敏感電路或高阻抗的接地路徑,結構設計要避免額外的容性耦合或感性耦合,結構設計要注意良好的、低阻抗的瞬態干擾泄放路徑。一個有EMC問題的產品構架設計例子如圖2.1所示。

從EMC的角度去看,存在嚴重的EMC問題:首先,接地點遠離電源輸入口,必然導致較長的接地路徑,接地效果大大降低。其次,產品接地點遠離電源輸入線和信號線1,必然導致當干擾電流施加在電源輸人線和信號線1上時,使共模電流流經整體PCB 中的電路和互連排線,互連排線有著較高的阻抗,必然大大加大EMC 的風險。如果某種原因使得這種結構不能改變,就得花大力氣解決共模電流流過路徑中低阻抗問題、濾波問題及環路問題等。良好的PCB 地平面設計是必需的;合理的濾波也是必需的;在排線處設計一個低阻抗 的金屬平面也是必需的。再次,信號線1和信號線2分別在PCB 的兩端,典型的信號線1上EFT/B 測試將使共模電流由信號線1經過印制板2、信號線2與參考接地板之間的分布電容處入地(分布電容50 pF/m), 如圖2.2所示,或接地點處入地。這種情況下,印制板2必須有良好的地平面設計,無過孔、無縫隙。

良好的結構設計,首先要給出一個EMC 較好結構構架。對于圖2.1的例子,將信號線 和電源線、接地點集中到一個PCB中會更好一點。如果信號線也采用屏蔽線,額外的金屬接地平面也是必要的。
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知識分享:產品的結構構架與EMC
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