第四讲:EMC/EMI之综合解决方案
中心议题:
- EMC/EMI的综合解决方案
解决方案:
- ESD防护解决方案
- 开关电源电磁干扰抑制措施
- 汽车电子设备的电磁兼容设计
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电磁兼容主要包括电磁干扰(EMI)和电磁抗干扰(EMS)两方面,本讲将从探讨电磁干扰措施和电磁抗干扰技术的角度来介绍EMC/EMI的综合解决方案。具体内容包括结合实例探讨ESD防护解决方案;从电磁兼容三要素(干扰源、耦合通路和敏感体)入手分析,开关电源电磁干扰抑制措施;及汽车电子设备的电磁兼容设计案例。
1 ESD防护解决方案
电磁干扰普遍存在于电子产品,不仅是设备之间的相互影响,同时也存在于元件与元件之间,系统与系统之间,其主要的两种途径为传导干扰和辐射干扰,而传导干扰又细分为共模干扰差模干扰。引起干扰的原因种类复杂,其核心为静电放电干扰。静电有两种类型,即传导型的静电和辐射型的静电。对于这两种静电主要采取如下防护措施:
1.1传导性ESD防护
对静电电流在电路中防护主要使用一些保护器件,在敏感器件前端构成保护电路,引导或耗散电流。此类保护器件有:陶瓷电容,压敏电阻,TVS管等。
下面通过某电子产品接触式静电放电的接地改良来说明传导型ESD防护方案。
某电子产品的ESD发生器采用苏州泰斯特电子科技有限公司生产的型号为ESD-20静电放电测试仪器,器性能满足IEC61000-4-2标准要求,电子产品抗击电压为4.7KV,超过4.7KV就会出现蜂鸣器报警,死机现象。实验布置图如图1所示:
图1 某电子产品接触式静电放电的接地改良实验布置图
对此电子产品的接触式静电放电的接地进行分析,找出其存在的问题,并提出解决措施,可对其接地进行改良。
1.2辐射性ESD防护
对于静电产生的场对敏感电路产生影响,防护方法主要是尽量减少场的产生和能量,通过结构的改善增加防护能力,对敏感线路实施保护。对场的保护通常比较困难,在改良实践中探索出了一种叫做等位体的方法。通过有效地架接,是壳体形成电位相同体,抑制放电。事实证明此种方式有效易于实施。