從元器件選型到EMC測試要點(diǎn)的難點(diǎn)問題該如何解決呢？

隨著電子產(chǎn)品集成度、處理器速度、開關(guān)速率和接口速率的不斷提升，電子產(chǎn)品ESD/EMI/EMC問題日益突出，尤其是當(dāng)手持電子設(shè)備向輕薄小巧方向發(fā)展而且產(chǎn)品功能不斷增加時(shí)，它們的輸入/輸出端口也隨之增多，導(dǎo)致靜電放電進(jìn)入系統(tǒng)并干擾或損壞集成電路，電路保護(hù)是最容易出現(xiàn)問題的部分，也是容易被忽略的問題。

在通信、消費(fèi)、軍工、航空航天等領(lǐng)域，ESD往往是引起電路失效的罪魁禍?zhǔn)祝^流過壓保護(hù)器件選擇、傳導(dǎo)輻射電磁干擾消除、EMC測試環(huán)境等問題成為工程師在設(shè)計(jì)時(shí)的難點(diǎn)，這些問題該怎么解決呢？

一、電路保護(hù)從元器件選型開始

電路保護(hù)元器件通常包括過壓保護(hù)器件和過流保護(hù)器件兩種，工程師需要針對(duì)各種元器件的特點(diǎn)和不同的應(yīng)用類型進(jìn)行選擇。電子產(chǎn)品中，印制電路板的密度不斷提高，半導(dǎo)體元件和集成電路的工作電壓不斷降低，生產(chǎn)商就運(yùn)用表面貼裝技術(shù)、片式多層陶瓷技術(shù)、陣列技術(shù)等新技術(shù)開發(fā)小尺寸、滿足小電壓大電流電路保護(hù)需求的產(chǎn)品；可以預(yù)見，未來電子電力技術(shù)不斷發(fā)展，國內(nèi)外電路保護(hù)元器件生產(chǎn)商將繼續(xù)大力研發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，為各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域提供合適的、安全的電路保護(hù)元器件。

選擇適當(dāng)?shù)碾娐繁Ｗo(hù)器件是實(shí)現(xiàn)高效、可靠電路保護(hù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，涉及到電路保護(hù)器件的選型，我們就必須要知道各電路保護(hù)器件的作用。在選擇電路保護(hù)器件的時(shí)候我們要知道保護(hù)電路不應(yīng)干擾受保護(hù)電路的正常行為，此外，還必須防止任何電壓瞬態(tài)造成整個(gè)系統(tǒng)的重復(fù)性或非重復(fù)性的不穩(wěn)定行為，進(jìn)行多次模擬測試，從而實(shí)現(xiàn)電路防護(hù)方案的可靠性和實(shí)用性。

二、電路保護(hù)器件的選擇技巧

面對(duì)ESD、過壓、浪涌、過熱等現(xiàn)象帶來的巨大危害性，最新的電路保護(hù)器件除了需要關(guān)注伏安特性、保護(hù)級(jí)別等因素之外，還要考慮其他很多問題。比如電子設(shè)備越來越輕薄，為了符合尺寸的限制并在更小的占位面積中提供電路保護(hù)，保護(hù)器件制造商需要開發(fā)出尺寸更小的元器件，這就需要廠商不斷提高元器件的能量密度，當(dāng)電子設(shè)備接口速率不斷提升，為保證信號(hào)完整性就必須考慮保護(hù)器件電容的大小，保護(hù)方案必須緊隨接口發(fā)展的趨勢，確保接口的可靠性，同時(shí)還得保證保護(hù)元器件的耐沖擊次數(shù)、抗震、防潮等因素。

三、過流、過壓保護(hù)器件的特性

保護(hù)器件雖然種類繁多，從功能上講可以分為過流保護(hù)和過壓保護(hù)。最重要的過流保護(hù)器件是熔斷器，也叫保險(xiǎn)絲。它一般串聯(lián)在電路中，要求其電阻要小（功耗小），當(dāng)電路正常工作時(shí)，它只相當(dāng)于一根導(dǎo)線，能夠長時(shí)間穩(wěn)定的導(dǎo)通電路，由于電源或外部干擾而發(fā)生電流波動(dòng)時(shí)，也應(yīng)能承受一定范圍的過載，只有當(dāng)電路中出現(xiàn)較大的過載電流(故障或短路)時(shí)，熔斷器才會(huì)動(dòng)作，通過斷開電流來保護(hù)電路的安全，以避免產(chǎn)品燒毀的危險(xiǎn)。

在熔斷器分?jǐn)嚯娐返倪^程中,由于電路電壓的存在,在熔體斷開的瞬間會(huì)發(fā)生電弧,高質(zhì)量的熔斷器應(yīng)該盡量避免這種飛弧;在分?jǐn)嚯娐泛?熔斷器應(yīng)能耐受加在兩端的電路電壓.熔斷器受脈沖損傷會(huì)逐步降低承受脈沖的能力,選用時(shí)需要考慮必要的安全余量;這個(gè)安全余量是指熔斷器的總?cè)蹟?動(dòng)作)時(shí)間，它是預(yù)飛弧時(shí)間和飛弧時(shí)間之和。

所以在選擇的時(shí)候需要留意它的熔斷特性和額定電流這個(gè)基本條件；另外安裝時(shí)要考慮熔斷器周邊的環(huán)境，熔斷器只有達(dá)到本身的熔化熱能值的時(shí)候才會(huì)熔斷，如果是在環(huán)境較冷的狀況下，它的熔斷時(shí)間會(huì)變化，這是使用時(shí)必須留意的。

四、EMC測試要點(diǎn)

電磁兼容性（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中性能不降級(jí)的狀態(tài)。EMC，一方面要求系統(tǒng)內(nèi)沒有嚴(yán)重的干擾源即設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值，另一方面要求設(shè)備或系統(tǒng)自身有較好的抗電磁干擾性即器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。

EMC包括EMI(電磁干擾)及EMS(電磁耐受性)兩部份：

1、EMI電磁干擾，乃為機(jī)器本身在執(zhí)行應(yīng)有功能的過程中所產(chǎn)生不利于其它系統(tǒng)的電磁噪聲。

2、EMS乃指機(jī)器在執(zhí)行應(yīng)有功能的過程中不受周圍電磁環(huán)境影響的能力。

五、如何消除電磁干擾？

電磁干擾，是指電子設(shè)備自身工作過程中，產(chǎn)生的電磁波，對(duì)外發(fā)射，從而對(duì)設(shè)備其它部分或外部其它設(shè)備造成干擾。系統(tǒng)要發(fā)生電磁兼容性問題即電磁干擾,必須具備三個(gè)因素,就是電磁干擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備。所以,在解決電磁干擾問題時(shí),要從這三個(gè)因素人手,對(duì)癥下藥,消除其中某一個(gè)因素,就能解決電磁兼容問題。常用的有效的方法有:接地技術(shù)、屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)。