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产品设计中的常见电磁兼容问题及解决策略
2018-04-24     来源:安规与电磁兼容网    作者:李富同    浏览:93    评论:1        
导读:摘要:本文介绍了在企业产品研发时一些经常出现的 EMC 问题,并提出了相应的解决策略。关键词: EMC 电磁兼容 静电放电 辐射发射 辐射抗扰度前言目前世界各个国家的产品认证法规要求任何电子相关 产品在本国销售必须

摘要:本文介绍了在企业产品研发时一些经常出现的 EMC 问题,并提出了相应的解决策略。

关键词: EMC   电磁兼容  静电放电  辐射发射  辐射抗扰度

前言

目前世界各个国家的产品认证法规要求任何电子相关 产品在本国销售必须带有相应标识,以表明产品符合安全和 电磁兼容的标准要求。如中国的 CCC 认证,美国的 FCC 和欧盟的 CE 认证等, 已成为 WTO 规则中的技术贸易壁垒 (TBT ) , 如图 1和图 2所示。

EMC 的指标是目前在所有法律法规所要求的项目中,在产品设计时最难以达到的。 2006年调查表明,EMC问题是 电子工程师在研发设计是遇到的最大挑战,由于EMC的设计 经验较少,经常在设计完成之后才进行 EMC 的测试,一旦测 试发现问题,会出现产品准备上市销售了,EMC 的问题总是 没有时间来解决,项目总是要不断的延迟,需要再花费大量 的时间去解决,相信这是每位遇到 EMC 问题的研发人员的深刻体会。

所以解决 EMC 的问题应该在产品研发的过程之中予以 解决,而不是在产品研发完成之后再进行修补,在设计中应 遵循一些 EMC 的设计导则,项目团队对电路设计和 PCB 设计 进行评审,并在每个研发阶段应进行相应的 EMC工程测试,以发现潜在的问题。

从 EMC 问题产生的根源上解决问题永远比在表面上解 决(如屏蔽)要好的多,且成本更低,且在整个项目研发流 程中,对 EMC 问题解决的越晚,所产生的成本会更高。


图 1 世界各国的产品认证要求发展情况 [4]


图 2 在全球销售产品的认证标识要求 [4]
 

由于各个 EMC 的测试项目不同,问题产生的原因也不 尽相同,相应的解决方法也不同,产品设计中常见的电磁兼 容性问题有以下几种。

一、辐射发射无法满足标准要求问题

典型的产品电磁辐射问题如下图 3所示,有一些频率点 上超出标准的要求,由于辐射发射的测试不确定度很大,各 个实验室之间的测试结果差异很大,许多公司都要求辐射发 射的测试结果有 4-6dB 的裕量。
 


图 3 产品的辐射扫描图谱

类似辐射发射超标的情况经常发生,要想解决,须弄清 楚辐射产生的根本原因,据笔者分析,可能的辐射问题来源 有 [1]:

1 印刷线路板中走线问题引起的 ,如图4.


图 4 PCB 板中的走线

在 PCB 板走线中应该注意一些高速信号的回流路径,我们知道信号即有电压也会存在电流,而信号电流总是要流 回其源头,如果高速信号的回流路径过大,形成环路,很容 易对外辐射能量。

 

 
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