分享好友 电磁兼容首页 电磁兼容分类 切换频道

产品中电缆、连接器、接口电路与EMC的联系

2019-05-286851安规与电磁兼容网

四、PCB之间的互连是产品EMC的最薄弱环节

EMI问题常常因为高速、高边沿信号的互连而变得更为复杂,因此互连的过程通常伴随着串扰和地参考电平的分离,一个没有屏蔽或良好地平面的互连连接器,其间信号线之间的串扰要远比多层PCB中信号线之间的串扰大;互连连接器针脚的寄生电感造成的不同子系统之间的地阻抗,及其带来的“0 V”参考点之间的压差也要远比PCB中大(由于在各种不同结构的“0V”参考点(地)之间会产生压降,作为一个常用的参考电压,这个压降是有一定的限制。这种压降在同一个PCB上要比在通过电缆连接不同的PCB上容易控制得多,因为通过电缆连接这种物理结构对外界有更高的感应)。

在已经决定采用互连的产品系统中,互连连接器中信号之间的串扰和互连地(“0V”)阻抗,将是EMC设计的重点。

(1)如果地针较少,那么信号的RF回路较大,产生较大的差模辐射(尽管有时候差模辐射并不是导致产品辐射超标的主要因素)。

(2)如果不能保证每个信号线旁都至少有一个地针,那么不同信号之间容性耦合和感性耦合引起的串扰也将加剧。

(3)如果地针较少,其地针引起的总体等效寄生电感也较大,RF回流将产生较高的共模压降,即在两块被互连的PCB之间就会有高频RF电压存在(除非有其他额外措施),高频RF电压在设备间就会产生共模电流,引起电流驱动模式的共模辐射,加重产品系统整体辐射和传导发射。

(4)即使地针足够,解决的往往也只是互连信号之间的串扰问题。如图4插板结构产品互连示意图所示。这种产品的机械结构架构中,通常高速总线位于背板中,并与插板互连。如果没有额外的改进措施,那么插板与背板之间形成的共模电压UCM将是该产品形成EMI问题的主要原因,互连导致的共模辐射原理图如图5所示。

图4 插板结构产品互连示意图 


图5 互连导致的共模辐射原理图

产品内部互连连接器或互连电缆也是影响产品抗干扰能力的主要原因。因为互连连接器或互连电缆的寄生电感而导致在高频下的高阻抗。当进行类似BCI、EFT/B,ESD抗扰度测试时,测试时产生的共模瞬态干扰电流会流过互连连接器中或互连电缆的地(“0V”)线,由于互连连接器或互连电缆中地线的阻抗,必然会在互连连接器中的地线上产生共模压降,如果互连连接器或互连电缆中地线的两端的压降 ΔUZ0V超过了互连连接器或互连电缆两端电路的噪声容限,就会产生错误。

因此,进行产品设计时,避免互连连接器或互连电缆中有共模干扰电流流过是解决产品内部互连EMC抗扰度问题的第一步。

当产品机械构架不能避免共模干扰电流流过互连连接器或互连电缆时,产品内部互连设计应该考虑如下几点。

(1)有共模瞬态干扰电流流过互连连接器和互连电缆时,建议采用金属外壳的互连连接器,电缆采用屏蔽电缆,而且连接器的金属外壳与电缆的屏蔽层在电缆的两端进行360°搭接,并将互连信号中的“0 V”工作地与连接器的金属外壳在PCB的信号输入/输出端直接互连。在不能直接互连时,通过旁路电容互连。对于接地设备,要将金属板接大地。这样做的目的是为了使引导共模瞬态干扰电流从互连连接器的外壳和电缆的屏蔽层流过,避免共模干扰电流流过互连连接器和互连电缆中的高阻抗线缆而产生瞬态压降。

(2)如果只采用非金属外壳互连连接器和非屏蔽电缆(如非屏蔽带状电缆),那么建议采用一块额外的金属板连接在互连连接器和非屏蔽电缆的两端,并将互连信号中的“0 V”工作地与金属板在PCB的信号输入/输出端直接互连。在不能直接互连时,通过旁路电容互连。对于接地设备,要将金属板接大地。

(3)在(1)、(2)所述方式都不可行的情况下,必须将所有互连的设备进行滤波处理。
 

« 上一页 2/2 下一页 »
收藏 0
打赏 0
评论 1
车载电子设备使用3端子贯通滤波器的电源线辐射噪音对策
随着电子设备的高速化及高频化发展,用于噪音滤波器或去耦的电容器或3端子贯通滤波器被要求更低的ESL(等效串联电感)特性。同时,在汽车电子系统中,为了提高安全、舒适性,并且应对信息娱乐化,低ESL型产品的需求不

0评论2023-05-08156

外壳EMC如何进行屏蔽?
1. 屏蔽的商业必要性首先提出一个重要概念:一个项目在计划阶段就要考虑屏蔽问题,这样花费在屏蔽措施上的成本才会最低,若等到问题暴露出来再去查漏补缺,往往需要付出相当大的代价。屏蔽措施往往带来费用和仪器重

0评论2023-04-17596

汽车电子非隔离型变换器传导与辐射EMI的产生 传播与抑制
1 什么是 EMI?EMI 是一种电磁能量(开关电流和电压的不良副产物),它来自多种物理现 象,可在严格的 EMI 测试中表现出来。2 降低 EMI 的常规方法降低 EMI 是一项需要进行各种权衡的棘手工作。降低 EMI 的 常规方法

0评论2021-11-30266

通过节省时间和成本的创新技术降低电源中的EMI
随着电子系统变得越来越密集并且互连程度越来越高,降低电磁干扰 (EMI) 的影响日益成为一个关键的系统设计考虑因素。本白皮书分析了开关模式电源中的 EMI,并提供了一些可帮助设计人员快速且轻松地通过业界通用 EMI

0评论2021-11-30166

RF干扰以及滤波器在WiFi 6E设计中的作用
WiFi功能由于在智能设备上被广泛采用、能够整体改进服务质量 (QoS),以及能够在密集环境中将视频流式传输到智能手机,因此推动了客户保留。WiFi是一个品牌名称,而不是首字母缩写词;IEEE 802.11标准为当前包括无

0评论2021-11-30289